高層建筑結構-第1章 概論課件

1、簡 介2011年10月王亞軍課程簡介本課程是一門理論和實踐并重的專業(yè)課程。主要包括：混凝土結構樓蓋、單層廠房、以及混凝土框架結構房屋的結構設計計算、構造。本課程的任務是使學生掌握混凝土結構設計與構造的基本方法，具有一般工業(yè)與民用建筑結構設計的能力，并為今后學習后續(xù)課程和畢業(yè)設計打下基礎。先修課程理論力學結構力學材料力學土木工程材料混凝土結構設計原理教材及參考資料參考資料作者沈蒲生 東南、同濟、天津大學 朱彥鵬第一章 概論2011年10月王亞軍章節(jié)內容1.1 概述1.2 建筑混凝土結構的形式1.3 結構設計的程序和內容1.4 混凝土建筑結構的分析方法1.5 本課程的主要內容及特點1.1 概述結構

2、：廣義上指房屋建筑和土木工程的建筑物、 構筑物及其相關組成部分的實體。狹義上指各種工程實體的承重骨架。 混凝土結構：以混凝土為主要材料制作而成的結構。建筑結構：組成工業(yè)與民用房屋建筑包括基礎在內的承重骨架體系。房屋建筑的空間受力骨架體系，由豎向承重結構、水平承重結構和下部結構組成。1.1 概述建筑結構的功能良好地服務于人類生活、生產的要求和人類對美觀的需要。能抵御自然界各種作用力充分發(fā)揮結構所采用材料的性能1.2 建筑混凝土結構的形式層數(shù)單層結構和多高層結構工業(yè)廠房結構和民用建筑結構一般為單層結構用途一般為多高層結構1.2 建筑混凝土結構的形式常用的混凝土結構形式多層混凝土建筑結構磚混結構板柱

3、結構框架結構底部框架砌體結構1.2 建筑混凝土結構的形式常用的混凝土結構形式高層混凝土建筑結構框架結構剪力墻結構框架-剪力墻結構板柱剪力墻結構筒體結構1.2 建筑混凝土結構的形式鋼筋混凝土樓蓋結構多、高層建筑結構中，樓蓋基本上都是鋼筋混凝土結構。主要是梁板結合而成。1.3 結構設計的程序和內容建筑工程的建設程序1.3 結構設計的程序和內容建筑工程的設計階段1、初步設計階段2、技術設計階段3、施工圖設計階段 結構方案的確定：確定結構形式 確定結構體系 是結構設計中最重要的一項工作，關系著結構設計成敗的關鍵。1.3 結構設計的程序和內容結構分析在各種作用下的內力和變形等作用效應分析，其核心問題是確

4、定結構計算模型，包括確定結構力學模型、計算簡圖和采用的計算方法。 構件設計對鋼筋混凝土構件，根據(jù)結構內力分析結果，選取對配筋起控制作用的控制截面進行不利內力組合，選取最不利內力進行截面的配筋計算，且應滿足構造要求。1.3 結構設計的程序和內容施工圖繪制施工圖是全部設計工作的最后成果，是進行施工主要依據(jù)是設計意圖的最準確、最完整的體現(xiàn)，是保證工程質量的重要環(huán)節(jié)施工圖在施工過程中，根據(jù)情況變化，還需不斷修改設計建筑物交付使用后，經過最關鍵的實踐檢驗后，做出工程總結，設計工作才算最后完成?；炷两ㄖY構設計步驟準備工作確定結構方案結構布置結構計算簡圖結構分析和設計計算了解工程背景掌握設計所需原始資料

5、收集設計參考資料制定工作計劃上部結構樓蓋基礎荷載計算結構內力分析荷載效應組合構件截面設計構造要求結構設計說明結構設計計算書結構設計圖紙1.4 混凝土建筑結構的分析方法1.4.1 基本原則按國家標準規(guī)定的作用及其組合，進行作用效應分析；結構在施工和使用期的不同階段有多種受力狀況時，應分別進行結構分析；結構分析所采用的計算圖形、邊界條件、荷載的取值與組合、材料性能的計算指標、初始應力和變形狀況等，應符合實際情況并有相應的構造措施；結構分析方法基于三類基本方程：平衡方程、變形協(xié)調方程和材料本構方程；宜根據(jù)結構類型、構件布置、材料性能和受力特點選擇合理的分析方法；電算結果應判斷和校核。1.4.2 分析

6、模型2、結構的功能要求與可靠度滿足的功能要求：安全性、適用性和耐久性可靠度：結構在規(guī)定的時間內，規(guī)定的條件下完成預定功能的概率整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求，稱為極限狀態(tài)，分為正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)。1.4.2 分析模型3、實用的設計表達式采用作用、抗力標準值，相應的分項系數(shù)和組合系數(shù)表示的實用設計表達式分項系數(shù)是按目標可靠指標，并考慮工程經驗確定的，使兩種方法具有相同或相近的可靠性。1.4.2 分析模型3、實用的設計表達式1.4.3 各種分析方法（1）線彈性分析方法線彈性分析方法假定結構材料為理想的彈性體，是最基本和最成熟的結構分析方法，也

7、是其他分析方法的基礎和特例，可用于結構的承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)下作用效應的分析。（2）考慮塑性內力重分布的分析方法混凝土結構在一定條件下可以采用考慮塑性內力重分布的分析方法，該方法具有充分發(fā)揮結構潛力、節(jié)約材料、簡化設計和方便施工等優(yōu)點。彎矩調幅法是鋼筋混凝土超靜定結構考慮塑性內力重分布方法中的一個，該方法計算簡便，已在我國廣泛應用多年。1.4.3 各種分析方法（3）塑性極限分析方法混凝土結構（板、連續(xù)梁、框架）的承載能力極限狀態(tài)設計可采用塑性極限分析方法。特別是對承受均布荷載周邊支撐的雙向矩形板，可采用塑性鉸線法或條帶法等塑性極限分析方法進行設計，工程設計和實踐經驗證明，按此方法

8、進行計算和構造設計，簡便易行，可保證安全。但仍應滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。1.4.3 各種分析方法（4）非線性分析方法非線性分析方法以鋼筋混凝土的實際力學性能為依據(jù)，通過引入相應的非線性本構關系，可準確地分析結構受力全過程的各種荷載效應，詳盡地描述結構受力-破壞各個階段的內力、變形和裂縫發(fā)展，適用于任意形式和受力復雜的結構分析。（5）試驗分析方法對體形復雜或受力狀況特殊的結構或部分，如不規(guī)則的空間殼體、異形框架等，或采用了新型的材料及構造，對現(xiàn)有結構分析方法的結算結果沒有充分把握，可采用試驗方法對結構的正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)進行分析和復核。1.5 本課程的主要內容及特點主要內容樓蓋結構：單向板肋梁樓蓋、雙向板肋梁樓蓋、樓梯及懸挑結構等。單層廠房結構：單層廠房的組成和布置，構件選型，排架結構內力分析、內力組合，排架柱、牛腿、柱下獨立基礎的受力性能和設計方法，抗風柱、屋架和吊車梁的設計要點，節(jié)點的連接及預埋件的設計方法等。框架結構：混凝土框架結構的承重方案，結構布置，構件截面尺寸估算，計算簡圖，結構內力分析方法，梁柱構件配筋與構造，柱下條形基礎的設計等。1.5 本課程的主要內容及特點本課程的特點具有很強的