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4 高层建筑结构设计
一、课程性质与目的
由于多高层建筑的大量兴建，因而许多院校单独列为一门专业课。
本课程的任务是学习多层及高层建筑的结构设计的基本方法。主要要求是：了解多、高层建筑结构的结构体系及各种体系特点及应用范围；熟练掌握风荷载及地震作用的计算方法；掌握框架结构、剪力墙结构、框剪结构三种基衣结构的内力及位移计算方法，理解这三种结构内力分布及侧移变形的特点及规律；学会这三种体系包含的框架及剪力墙构件的配筋计算方法及构造要求。通过本课程学习，掌握多、高层钢筋混凝土结构的抗震设计原理及方法。能区别非抗震及抗震设计的不同要求。对筒体结构的内力分布、计算特点、结构设计有初步知识。
二、课程基本要求
1．结构体系及布置
了解水平力对结构内力及变形影响，了解不同体系的特点、优缺点及适用范围，了解结构总体布置的原则及需要考虑的问题。了解缝的处理，地基基础选型等。
2．水平荷载与结构计算简化原则
熟练掌握总风荷载和局部风载的计算，以及用反应谱方法计算等效地震作用的方法，理解地震作用两阶段设计的内容、方法及目的以及常遇地震、罕遇地震和设防烈度的关系。掌握结构自振周期计算的实用方法，理解结构计算的平面结构假定。
3．框架结构内力与位移计算
熟练掌握反弯点法、D值法计算内力及位移方法，深入理解这两种方法的区别及应用范围。了解内力分布及位移的影响因素、杆件弯曲变形及轴向变形对侧移的影响等。掌握利用曲线计算柱轴向变形引起侧移的方法。
4．剪力墙结构内力及位移计算
了解开洞对剪力墙内力及位移影响，了解不同近似方法的适用范围。深入理解连续化方法的基本假定公式推导、公式图表应用等，熟练掌握连续化方法计算及带刚域框架计算简图确定方法及带刚域杆件刚度计算方法。掌握几个重要概念：等效抗弯刚度、整体系数。含义及对内力位移的影响；剪力墙内力位移分布特点。
5．框架—剪力墙协同工作计算
了解框架与剪力墙协同工作的意义。会确定计算简图，掌握总框架、总剪力墙、总连梁刚度计算方法，会用公式及曲线计算内及位移。掌握几个重要概念：刚度特征值人的物理意义及其对内分配的影响，框剪结构内力分布及侧移特点。
6．扭转近似计算
了解扭转对结构的影响、熟练掌握质量中心及刚度中心近似计算方法，会应用剪力修正系数。掌握几个重要概念：抗扭刚度意义，结构布置与扭转关系(偏心距及抗扭刚度)。
7．荷载效应组合及设计要求
掌握荷载效应组合各种工况的区别应用，理解无地震组合及有地震组合时承载力验算与位移限制的区别。掌握确定结构抗震等级的方法；进一步理解两阶段抗震设计方法。
8．框架设计和构造
了解延性框架意义和实现延性框架的基本措施。了解梁、柱、节点区的破坏形态，会区别抗震及非抗震情况下配筋要求。掌握梁、柱、节点区的配筋设计方法。掌握几个重要概念：延性框架、强柱弱梁、强剪弱弯、轴压比及箍筋作用，
9．剪力墙设计和构造
了解剪力墙结构配筋特点及构造要求，掌握悬臂剪力墙及联肢剪力墙，截面配筋计算方法。了解影响剪力墙延性的因素。理解框支剪力墙、落地剪力墙的设计要点。
10．框筒、筒中筒与空间结构
了解平面结构及空间结构计算的不同假设、区别及应用范围。对框筒及筒中筒结构布置及计算方法有初步知识。
三、课程教学基本内容
(一)绪论
1．高层建筑的特点
2．高层建筑结构的发展概况
3．本课程的教学内容与要求
(二)高层建筑结构体系与结构布置
1．概述
2．结构布置原则
3．结构布置实例
4．楼盖结构布置
5．基础结构布置
(三)高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
1．恒荷载及楼面活荷载的计算
2．风荷载的计算
3．地震作用的计算
4．荷载效应组合
5．结构简化计算原则
6．扭转效应的简化计算
7．抗震设计的一般原则
(四)框架结构设计
1. 框架结构的计算简图
2．竖向荷载作用下的近似计算
3．水平荷载作用下的近似计算
4．水平荷载作用下位移的近似计算
5．框架结构的内力组合
6．框架梁的设计
7．框架柱的设计
8．框架节点的设计
(五)剪力墙结构的内力与位移计算
1．概述
2．整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算
3．联肢剪力墙的计算
4．壁式框架的计算
5．剪力墙结构的分类
6．剪力墙的截面设计及构造要求
(六)框架一剪力墙结构的协同工作计算
1．概述
2．框架一剪力墙结构的内力计算
3．框架一剪力墙结构协同工作性能
4．框架一剪力墙结构构件的截面设计及构造要求
(七)简体结构设计
1．筒体结构的布置
2．侧向力作用下的受力特点
3．筒体结构的计算方法
4．筒体结构的截面设计及构造要求
(八)钢与混凝土组合结构设计
1．概述
2．组合结构的基本构件和结构布置
3．组合结构构件设计
(九)高层建筑结构基础设计
1．概述
2．筏形基础设计
3．箱形基础设计
4．桩基础设计
四、实践教学
无
五、前修课程要求
结构力学，土力学与地基基础，钢筋混凝土结构，工程结构抗震，钢结构基本原理。
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