《高层建筑结构分析与设计》求取 ⇩

第一章　高层建筑结构基本知识1

第一节　绪论1

目录1

第二节　高层建筑结构的受力特点和要求11

第三节　高层建筑的结构类型14

第四节　高层建筑的结构体系18

一、框架结构体系18

二、剪力墙结构体系19

三、框架-剪力墙结构体系和框架-筒体结构体系22

四、筒体结构体系24

五、巨型（超级）结构体系28

二、控制结构的侧向变形29

第五节　结构的总体布置29

一、总体布置原则29

三、结构的平面布置30

四、结构的竖向布置30

五、缝的设置与构造33

六、温差的竖向效应37

第六节　高层建筑的结构布置39

一、框架体系的结构布置40

二、剪力墙体系的结构布置41

三、框架-剪力墙体系的结构布置42

四、筒体结构的布置46

一、竖向荷载49

第七节　高层建筑的荷载作用及其效应组合49

二、风荷载50

三、地震作用54

四、荷载效应和地震作用效应的组合58

第八节 内力与位移计算的一般原则59

第九节　高层建筑结构的稳定和倾覆验算60

第二章　高层及多层框架结构的近似分析62

第一节　高层和多层框架在竖向荷载作用下的近似分析——分层计算法62

第二节 用反弯点法近似分析高（多）层框架的水平荷载作用68

一、确定柱的反弯点高度69

二、确定柱的侧移刚度69

四、确定柱端弯矩70

三、楼层剪力在同层各柱间的分配70

五、确定梁端弯矩71

六、确定梁的剪力71

七、确定柱的轴力71

八、部分柱端铰接的情况75

九、局部框架横梁不贯通的情况77

第三节　用D值法近似分析高（多）层框架的水平荷载作用79

一、柱的侧移刚度D79

二、柱的反弯点高度比η81

第四节 高（多）层框架在水平荷载作用下侧移的近似计算96

一、剪切型和弯曲型侧移曲线96

二、框架由梁、柱弯曲变形所产生的侧移98

三、框架由柱的轴向变形所产生的侧移99

第三章　剪力墙结构分析106

第一节　剪力墙结构的计算简图106

第二节　剪力墙的受力特点、分类和计算方法108

一、无洞口单肢剪力墙108

二、整截面墙108

三、小开口整体墙108

四、联肢剪力墙108

五、壁式框架109

六、框支剪力墙109

七、开有不规则大洞口的墙110

第三节　无洞口单肢剪力墙的计算112

第四节　整截面墙的计算119

第五节　小开口整体墙的计算120

一、小开口整体墙的判别条件120

二、小开口整体墙的计算公式121

第六节　双肢剪力墙的计算131

一、连梁连续化方法的基本假设131

二、基本微分方程的建立133

三、基本微分方程的解136

四、双肢剪力墙的内力139

五、双肢剪力墙的水平位移141

六、双肢剪力墙的计算图表144

七、各类剪力墙的划分和判别的讨论175

八、墙肢受轴心和偏心竖向均布载作用时剪力墙内力和位移的计算186

九、墙肢在顶端受轴心和偏心竖向集中载时剪力墙内力和位移的计算188

十、墙肢在顶端受集中弯矩（力偶矩）作用时剪力墙内力和位移的计算192

十一、结构自重作用的分析193

十二、各墙板温度变化不同时双肢剪力墙内力和位移分析195

第七节 具有对称轴的三肢剪力墙的计算218

第八节　联（多）肢剪力墙的近似计算220

一、基本微分方程组221

二、将基本微分方程组近似简化为一个综合基本微分方程求解223

三、确定分配系数ηj225

四、内力和位移计算公式228

第九节 壁式框架在水平荷载作用下的近似分析237

一、计算简图237

三、带刚域杆件线刚度的修正238

二、特点238

四、壁式框架柱的侧移刚度D值239

五、反弯点高度比的修正240

第十节　楼板作为墙肢的耦联构件时的有效宽度245

一、几个重要尺寸参数对楼板有效宽度的影响246

二、楼板有效宽度比的设计曲线248

三、楼板有效宽度比的简化设计曲线和经验公式248

四、考虑墙厚或筒式核厚的经验设计公式249

五、墙肢的内、外翼缘对楼板有效宽度的影响250

六、端山墙处楼板的有效宽度252

七、正交异性楼板的有效宽度252

第一节　基本假定、分类与计算简图253

第四章　框架-剪力墙结构在水平荷载作用下的近似分析253

第二节　框架的剪切刚度255

一、水平一：用反弯点法求框架的剪切刚度256

二、水平二：用D值法求框架的剪切刚度257

三、水平三：考虑柱轴向变形影响的框架等效剪切刚度C？257

第三节　框架-剪力墙铰结体系结构分析258

一、结构参数的确定和结构体系的工作性态258

二、基本方程的建立及其一般解260

三、均布水平荷载作用时的计算公式和图表261

四、倒三角形分布载作用时的计算公式和图表263

五、任意高度处或顶端集中载作用时的计算公式和图表266

六、各榀剪力墙和框架的内力270

第四节　框架-剪力墙刚结体系结构分析271

一、墙间连梁的等效剪切刚度272

二、墙和柱间的梁的双重角色及其性能273

三、总剪力墙内力与位移的微分关系274

四、基本微分方程及其解274

五、连梁的内力276

六、各榀剪力墙和框架的内力277

第五节　框架-剪力墙结构的内力和位移特征277

一、水平位移的特征277

二、剪力分布的特征278

三、荷载的分担和框架、剪力墙间的相互作用力特征278

第六节　关于计算方法的说明279

二、考虑墙、柱间连梁远端的实际转动情况280

第七节　关于墙、柱间连梁的两点讨论280

一、关于墙、柱间连梁的刚度折减系数280

第八节　例题和习题281

第五章　底层大空间剪力墙结构分析291

第一节　框支剪力墙在竖向荷载作用下的工作特点和分析计算292

一、单跨框支剪力墙293

二、双跨框支剪力墙296

第二节　框支剪力墙在水平荷载作用下的工作特点和分析计算300

第三节　底层大空间剪力墙结构体系布置及其协同工作计算302

第四节　大底盘大空间剪力墙结构体系布置及计算303

第五节　例题与习题305

一、抗侧力结构的抗推刚度309

第一节　抗推刚度和刚度中心309

第六章　建筑物受扭时抗侧力结构的近似分析309

二、刚度中心310

三、计算偏心距和附加效应311

第二节　抗侧力结构正交布置时的受扭分析312

第三节　抗侧力结构任意方向布置时的水平荷载分配316

一、主轴的概念316

二、结构单元的主轴方向317

三、结构单元刚度中心的坐标318

四、水平荷载（剪力）在各榀抗侧力结构间的分配319

第七章　筒体结构分析322

一、框筒的工作性态324

第一节　框筒结构的基本分析324

二、初步设计时的粗略估算——等效槽形截面方法325

三、将框筒展开成为等效平面框架的分析方法326

四、应用影响曲线进行初步设计328

五、框筒受扭的近似计算333

第二节　实腹筒体结构的计算——开口薄壁杆件的自由扭转和约束扭转334

一、自由扭转的剪应力335

二、约束扭转正应力336

三、主极点和主零点的位置338

四、约束扭转正应力aw所对应的内力——双力矩343

五、弯曲扭转的剪应力及其相应的内力——弯曲扭转力矩345

六、扭转角微分方程及其解349

七、开口薄壁筒体约束扭转的边界条件356

第三节　连梁和楼板对开口薄壁筒体约束扭转的影响358

第四节 闭合薄壁截面筒体的约束扭转362

一、闭合薄壁截面的广义扇性几何性质362

二、闭合薄壁截面筒体的自由扭转367

三、闭合薄壁截面筒体约束扭转的正应力369

四、闭合薄壁截面筒体约束扭转的剪应力370

五、闭合薄壁截面筒体扭转角的微分方程372

六、扭转角微分方程的通解和初参数方程374

第五节　框筒化作等效实腹筒的结构分析375

一、等效实腹筒的特征375

二、水平荷载作用下的内力计算377

三、水平荷载作用下的位移计算384

四、扭转荷载作用下的内力计算386

五、扭转荷载作用下的位移计算389

第六节　水平荷载作用下筒中筒结构分析390

一、荷载分配法391

二、能量解法395

第七节　扭矩作用下筒中筒结构的计算400

一、扭矩分配法400

二、扭转角微分方程的简化分析法402

第八章　高层建筑结构分析的矩阵位移法406

第一节　矩阵代数基础406

一、向量的概念及其运算406

二、矩阵的定义和几种特殊矩阵408

三、矩阵的相等、加法、减法和数乘矩阵410

四、矩阵的转置411

五、矩阵乘法411

六、分块矩阵和带形矩阵413

七、变换矩阵和正交矩阵414

八、行列式及其性质416

九、矩阵求逆和逆矩阵的性质418

十、矩阵的微分法和积分法426

第二节　桁架结构分析427

一、局部坐标系中的单元刚度矩阵427

二、整体坐标系中的单元刚度矩阵429

三、结构的整体刚度方程431

四、结构整体刚度矩阵的集成方法和步骤434

五、引入结构的支承条件436

六、解算结点位移、支座反力和杆端力437

第三节　平面刚架结构分析443

一、局部坐标系中的单元刚度矩阵443

二、结构整体坐标系中的单元刚度矩阵445

三、结构的整体刚度矩阵和整体刚度方程447

四、引入结构的支承条件与建立基本方程447

五、非结点荷载处理449

六、解算结点位移、支座反力和杆端力450

七、不考虑轴向变形的杆件单元刚度矩阵450

九、带刚域杆件单元的刚度矩阵462

八、考虑剪切变形时杆件单元的刚度矩阵462

第四节　空间刚架结构分析464

一、等截面棱柱杆件空间单元刚度矩阵464

二、结构整体坐标系中的单元刚度矩阵〔k〕（？）467

三、空间刚架的整体分析468

四、薄壁杆件的单元刚度矩阵和单元刚度方程474

五、薄壁杆件截面几何特征的计算477

六、含有薄壁杆件的结构的坐标变换479

七、结点偏移引起的坐标变换481

第五节　应用矩阵位移法分析高层建筑结构483

一、空间框架的计算方法483

三、平面结构空间协调的分析方法——建筑物无扭转的情况484

二、采用刚性楼面假设的空间框架分析法484

四、平面结构空间协调的分析方法——建筑物产生扭转的情况488

第九章　框架结构稳定和柱的计算长度494

第一节　考虑轴力效应时杆件的计算494

一、杆端转角的计算495

二、杆件的倾角位移方程499

三、在局部坐标系中杆件的单元刚度方程514

四、结构整体坐标系中的单元刚度方程515

第二节　框架的临界荷载516

一、临界荷载的意义516

二、结构的整体刚度矩阵和临界荷载的确定517

一、框架柱计算长度的概念529

第三节　框架柱的计算长度529

二、与计算长度系数K有关的因素530

三、水平一仅按柱端约束程度确定柱的计算长度系数k530

四、水平二确定柱的计算长度时，考虑同层柱间的相互影响543

五、水平三确定柱的计算长度时，考虑楼层间的相互影响555

第十章　高层建筑结构的广义连续化方法563

第一节　有任意n列孔洞的平面联肢剪力墙563

一、基本微分方程组的建立563

二、基本微分方程组的解566

三、联肢剪力墙中构件的内力570

四、剪力墙的水平位移571

第二节　空间联肢剪力墙578

一、基本微分方程组的建立579

二、基本微分方程组的解583

三、结构的变位585

四、连梁和墙肢的内力586

第三节　高层建筑结构的广义连续化分析方法588

一、基本思想和连续化的处理588

二、基本微分方程组及其解595

三、结构的变位595

四、连梁和墙肢的内力595

第四节　高层建筑结构的连续-离散化分析方法614

一、差分法的原理614

二、均匀结构的计算615

三、非均匀结构的计算620

第五节　广义连续化分析方法中一些问题的深化和发展628

一、墙肢采用折板计算模型629

二、竖向荷载作用下的分析631

三、墙板采用铁木辛柯梁组合模型636

四、基本微分方程组数值解的其他方法636

五、其他问题636

第十一章　高层建筑结构分析中的有限元法和有限条法638

第一节　常应变三角形单元分析638

一、划分单元的原则639

二、单元位移函数和形函数640

三、单元应变643

四、单元应力645

五、单元节点力646

六、单元刚度矩阵647

第二节　平面问题的整体分析650

一、集成整体刚度矩阵650

二、整体刚度矩阵的特点652

三、荷载列矩阵654

四、非节点荷载的移置655

五、引入结构的支承条件656

六、应力计算和结果处理658

七、利用结构的对称性660

八、温度应力分析661

第三节　高层建筑结构常用的一些较精密单元675

一、具有8个自由度的矩形单元676

二、具有12个自由度的矩形单元680

三、具有8个自由度的杂交平面应力单元685

第四节　子结构分析法691

一、基本思路691

二、子结构分析法的步骤692

第五节　有限条法698

一、有限条分析方法概述698

二、平面应力有限条形函数的多项式部分705

三、有限条法位移函数的级数（基函数）部分707

四、框架和墙肢间的梁列的计算模型710

一、单层建筑结构的动力性态714

第一节　结构动力学基本原理714

第十二章　高层建筑结构的抗风和抗震设计714

二、多层和高层建筑结构的动力性态723

第二节　高层建筑的抗风设计734

一、风的动力特性及其拟静力计算734

二、风载作用下高层建筑的振幅、振动速度和加速度的控制739

三、建筑物四周的风候环境740

第三节　计算地震作用的底部剪力法742

一、水平地震影响系数α742

二、底部剪力和地震荷载沿高度的分配743

三、突出屋面的小塔楼的“鞭梢效应”745

第四节　抗震设计中的反应谱振型分析法747

一、振型参与系数748

二、结构地震反应的振型分析749

三、地震荷载的计算和各振型效应的组合750

四、考虑扭转效应时的反应谱振型分析法754

第五节　抗震设计中的时程分析法759

一、时程分析的计算方法760

二、构件的恢复力特性768

三、弹性和弹-塑性地震反应768

四、高层建筑结构时程分析计算模型773

五、输入地震波的选用779

第六节　结构薄弱楼层的抗震变形验算789

第七节　竖向地震作用790

第一节　一般原则与规定792

第十三章　截面设计和结构构造792

第二节　框架结构的截面设计和构造793

一、构件设计中的控制截面及其控制内力793

二、活载的不利布置及其简化794

三、混凝土强度等级796

四、柱的设计796

五、框架梁的设计801

六、框架节点设计807

七、填充墙及其与柱的联系809

第三节　剪力墙结构的截面设计和构造809

一、材料和尺寸比例809

二、门窗洞口的布置和有关构造809

三、截面承载能力和内力的调整810

四、剪力墙的截面验算811

五、剪力墙的钢筋及构造814

六、剪力墙连梁的截面和构造816

七、小洞口的补强钢筋817

第四节　底层大空间剪力墙结构构造818

一、过渡层818

二、框支梁的截面尺寸和构造818

三、框支柱的截面尺寸及构造819

四、框支剪力墙上部墙体的构造820

五、落地剪力墙820

第五节　框架-剪力墙结构的构造821

第六节　筒体结构的构造822

一、现浇和预制楼板的应用范围823

二、预制板楼面的构造823

第七节　楼板与剪力墙、框架的连接构造823

第十四章　高层建筑基础826

第一节　基础选型与埋置深度826

第二节　地基土承载力和单桩承载力827

第三节　条形基础828

一、倒梁法828

二、地基系数法832

三、交叉条形基础860

四、条形基础的结构构造864

一、应用和结构构造867

第四节　筏形基础867

二、筏形基础分析的刚性板方法868

三、筏形基础分析的弹性板差分法869

第五节　箱形基础878

一、箱形基础地基的计算878

二、基底反力计算879

三、箱形基础结构内力计算881

四、构件强度计算883

五、箱形基础的结构构造885

第六节　桩基础888

一、预制钢筋混凝土桩888

二、灌注桩889

三、钢管桩892

四、桩基承台893

五、桩端进入持力层的深度894

第七节　大直径扩底墩894

第十五章　高层建筑钢结构896

第一节　高层建筑钢结构的类型、体系和布置900

一、刚架结构体系900

二、框架-抗剪结构体系901

三、筒体结构体系914

四、塔式空间巨型桁架结构体系919

一、分析计算的一般原则921

第二节　高层建筑钢结构的内力和位移921

二、静力计算922

三、地震作用的计算923

四、整体稳定与二阶分析924

五、位移限制和抗倾覆验算931

第三节　构件截面形式和节点构造932

一、柱的截面形式932

二、吊杆的截面形式933

三、梁的截面形式933

四、支撑斜杆的截面935

五、柱的拼接936

六、梁和柱的连接937

参考文献941