1引言高層建筑高度的定義是一個(gè)相對模糊的概念。從高度和層數(shù)上來說，對高層建筑的定義，世界各國規(guī)范和規(guī)定都不太一致。按照我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2002》，將層數(shù)超過(含等于)10層，或者高度大于等于28m的建筑稱為高層建筑，而往往把其中高度在100m以上的高層建筑又叫做超高層建筑。現(xiàn)代高層建筑是隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活的需要而發(fā)展起來的，是商業(yè)化，工業(yè)化和城市化的結(jié)果。而科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，輕質(zhì)高強(qiáng)材料的出現(xiàn)以及機(jī)械化，電氣化，計(jì)算機(jī)在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用等，又為高層建筑的發(fā)展提供了物質(zhì)和技術(shù)條件。因此，從這個(gè)意義上來講，高層建筑和超高層建筑的出現(xiàn)和發(fā)展是現(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代社會發(fā)展的產(chǎn)物。1．1高層建筑的歷史概況在世界范圍，現(xiàn)代意義上的高層建筑的發(fā)展大約只有120年的歷史。1883年在美國芝加哥建成的11層的家庭保險(xiǎn)大樓(HomeInsuranceBuilding)是近代高層建筑的開端，隨后在芝加哥和紐約開始了大規(guī)模的高層建筑的建設(shè)活動(dòng)。到1931年在紐約建造了著名的帝國大廈(ImpireStateBuilding)，共102層，381m高，這個(gè)高度使它享有“世界最高建筑”的美譽(yù)長達(dá)40年之久。20世紀(jì)50年代之后，輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用，新的抗風(fēng)抗震結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)的推廣使用以及新的施工機(jī)械的涌現(xiàn)，使得高層建筑得到了大規(guī)模地迅速發(fā)展。1972年，紐約建造了110層，高410米的世界貿(mào)易中心(WorldTradeCenterTwinTowers)；緊接著一年之后，在芝加哥又建成了當(dāng)時(shí)世界最高的西爾斯大廈(SearsTower)，高度達(dá)到443米，這充分標(biāo)志著高層建筑的設(shè)計(jì)和建造水平又邁上了一個(gè)新的臺階。隨后，超高層建筑在世界各國都得到了迅速的發(fā)展。到目前為止，世界上最高的建筑是1996年在馬來西亞吉隆坡建成的石油雙子大廈，88層，鋼與鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)，高度達(dá)到了450m。高層建筑在我國的建設(shè)基本上是從解放后開始的，五六十年代在北京，廣州等大城市相繼建成了一些一二十層的高層建筑，但數(shù)量很少。1968年建成的廣州賓館，27層，高度88m，是60年代我國建成的最高建筑。從20世紀(jì)70年代開始，我國高層建筑有了很大的發(fā)展，主要用于住宅，旅館和辦公樓等建筑。這主要是由于高層建筑具有占地面積小，節(jié)約市政工程費(fèi)用，節(jié)省拆遷費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，因此在大城市中，高層住宅和底層帶商店的住宅建筑發(fā)展非常迅速。特別是進(jìn)入90年代以后，隨著我國綜合國力的不斷增強(qiáng)，對外開放程度的進(jìn)一步加大，高層建筑的設(shè)計(jì)和建設(shè)水平也不斷地飛躍發(fā)展，并迅速接近國際水平。從下面列舉的幾個(gè)我國內(nèi)地在各個(gè)階段具有代表性的高層建筑便可以很明顯地看出這種發(fā)展變化。1976年在廣州建成的白云賓館，33層，高度114m，是70年代我國最高建筑。1985年，深圳建成了50層，高度159m的國際貿(mào)易中心大廈，在9年之后第一次在高度上超過了白云賓館。1990年，北京的京廣中心大廈建成，57層，高度208m，是國內(nèi)第一座高度突破200m的建筑。1996年，全國最高建筑讓位給深圳的地王大廈，81層，高度達(dá)到325m。但僅隔兩年，到1998年，上海的金茂大廈落成，88層，高度421m，成為目前全國第一，亞洲第二，世界第三的建筑。1．2高層建筑的發(fā)展趨向進(jìn)入新世紀(jì)以來，亞洲經(jīng)濟(jì)成為世界經(jīng)濟(jì)的新的增長點(diǎn)，高層建筑結(jié)構(gòu)在亞洲特別是在中國更是得到了前所未有的迅猛發(fā)展，各種結(jié)構(gòu)類型，結(jié)構(gòu)體系的高層建筑不斷涌現(xiàn)，而設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)的進(jìn)步又進(jìn)一步推動(dòng)了高層建筑的前進(jìn)。通過對現(xiàn)有高層建筑進(jìn)行類比分析和歸納可以得出高層建筑發(fā)展的一些總的趨向，下面是對目前100幢世界最高建筑的分析比較得出的一些結(jié)論：超高層建筑的數(shù)量在不斷快速增加。200m～300m的超高層建筑數(shù)量最多。超高層建筑的建筑功能和用途在不斷拓寬。結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系呈現(xiàn)多樣化趨勢。超高層建筑的發(fā)展速度是很快的，現(xiàn)有的高度記錄相信很快就會成為歷史。近期同濟(jì)大學(xué)剛剛完成了設(shè)計(jì)高度為491m，101層的上海環(huán)球金融中心的振動(dòng)臺實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將用于修正下一階段的設(shè)計(jì)。在日本和我國臺灣，都已經(jīng)完成了高度超過500m的高層建筑的方案設(shè)計(jì)。相信在不久的將來，必將會出現(xiàn)越來越多的高層和超高層建筑。2高層建筑結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系2．1高層建筑的結(jié)構(gòu)類型鋼和鋼筋混凝土兩種材料都是建造高層建筑的重要材料，但各自有著不同的特點(diǎn)。因此，在不同國家，不同地區(qū)，不同條件下，如何正確選用材料，充分利用其優(yōu)點(diǎn)，就成為經(jīng)濟(jì)合理地建造高層建筑的一個(gè)重要方面。辭我國的高層疾建筑，目前世主要采用混僚凝土結(jié)構(gòu)類閣型，這既符佛合我國國情額，可適應(yīng)使攜用要求并降款低工程造價(jià)她，也符合相精關(guān)規(guī)范關(guān)于鍬適用高度的馳規(guī)定。而對裕于高度超過狀100m專的超高層建途筑，特別是你建于抗震設(shè)薦防地區(qū)的超傷高層建筑，呆由于國內(nèi)外閘對鋼筋混凝赤土結(jié)構(gòu)的實(shí)草踐經(jīng)驗(yàn)還較稼少，因此在藏考慮結(jié)構(gòu)方招案時(shí)，主要肺關(guān)注于鋼結(jié)壘構(gòu)和鋼骨混新凝土結(jié)構(gòu)等噸方案。這既追符合當(dāng)前的緞經(jīng)濟(jì)技術(shù)條秒件，而且這會類結(jié)構(gòu)也具錯(cuò)有相應(yīng)的優(yōu)渡越性。下面勉對高層建筑爬和超高層建弓筑中所常用黑的結(jié)構(gòu)類型玻進(jìn)行簡要的椒介紹。渣2.1.行1凝頌高層建筑鋼駐筋混凝土結(jié)婚構(gòu)屆渴鋼筋混凝土添結(jié)構(gòu)在我國蔑高層建筑中距所占比例最碎大，數(shù)量最色多，特別適輪合于量大面致廣的王20狐～斬30過層以內(nèi)的小午高層住宅，辣辦公樓，酒勸店等建筑。胖由于城市的盼發(fā)展，在大綁城市，特大中城市的中心每區(qū)域城市用爪地日趨緊張河，因此也促聾進(jìn)了高層建幸筑的發(fā)展。容針對我國國斧情，混凝土拼結(jié)構(gòu)造價(jià)較約低，雖然施啟工周期較長銜，但由于低脅廉的人工費(fèi)貿(mào)用，仍然使安得在高層建樹筑方案選定閑時(shí)混凝土結(jié)舒構(gòu)具有相當(dāng)臉的優(yōu)勢。另罰一方面，混獎(jiǎng)凝土結(jié)構(gòu)在恥我國發(fā)展時(shí)斧間較長，設(shè)少計(jì)和施工經(jīng)歪驗(yàn)豐富，設(shè)書計(jì)計(jì)算方法定為廣大設(shè)計(jì)匙人員熟知，機(jī)這也是混凝父土高層建筑蠶的一個(gè)優(yōu)勢賺。但當(dāng)結(jié)構(gòu)沃高度超過拉100m喚之后，混凝稀土結(jié)構(gòu)構(gòu)件矮必然十分粗糾大，較大的泰自重比例以旁及較大的結(jié)諷構(gòu)面積，都受使得混凝土謀結(jié)構(gòu)類型不餡再完全適合臟，這也為其哈它幾種結(jié)構(gòu)蕩類型帶來了斑發(fā)展空間。胳2.1.耗2精們高層建筑鋼倍結(jié)構(gòu)羅相對于鋼筋仗混凝土結(jié)構(gòu)仆，高層建筑深鋼結(jié)構(gòu)有以緊下主要優(yōu)點(diǎn)呢：居1斬．由于鋼材績具有良好的搶延性，因此廣其抗震性能蹤優(yōu)于混凝土竊結(jié)構(gòu)，更易掃設(shè)計(jì)成延性糠結(jié)構(gòu)來抵抗訂地震作用。暴2餅．由于鋼材腸強(qiáng)度高，構(gòu)搖件截面面積票小，因此能虛夠有效減輕籍結(jié)構(gòu)自重，偽降低基礎(chǔ)工允程造價(jià)。疊3射．基于與第騾二條同樣的席原因，采用俯鋼結(jié)構(gòu)能夠埋大大減少建踢筑中結(jié)構(gòu)所沸占面積。賊4膛．大部分鋼區(qū)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在何工廠制作，丘再運(yùn)至施工快現(xiàn)場安裝，柜因此可以縮襲短施工周期嗓。楚對于鋼結(jié)構(gòu)漂高層建筑而管言，也存在驕一些缺點(diǎn)，三諸如鋼結(jié)構(gòu)賤的耐火能力懶較差，造價(jià)桶相對較高以夢及國內(nèi)施工碧不易落實(shí)大逢截面鋼材供塊應(yīng)等。繼2.1.另3杜坡高層建筑鋼敘—混凝土混裹合結(jié)構(gòu)餐在高層建筑甜中部分抗側(cè)作力結(jié)構(gòu)采用圓鋼結(jié)構(gòu)，另疾一部分采用貍鋼筋混凝土仔結(jié)構(gòu)（或部盜分采用鋼骨慰混凝土結(jié)構(gòu)福）。這種結(jié)薪構(gòu)類型可稱在為鋼－混凝廣土混合結(jié)構(gòu)允。在多數(shù)情枕況下是采用漢鋼筋混凝土林作筒（剪力眠墻），用鋼鉤材作框架梁稈柱。該類型哈結(jié)構(gòu)的主要河優(yōu)點(diǎn)為：土1丑．由于采用乞鋼筋混凝土尋核心筒和剪播力墻作抗側(cè)從力結(jié)構(gòu)，故教側(cè)向剛度大衛(wèi)于鋼結(jié)構(gòu)，東層間位移和候頂點(diǎn)側(cè)移均叨較小。碰2哄．鋼－混凝顆土結(jié)構(gòu)的用昂鋼量小于鋼翅結(jié)構(gòu)，又可逝節(jié)省部分防瓦火涂料費(fèi)用鹿，因此結(jié)構(gòu)麗造價(jià)介于鋼哈結(jié)構(gòu)和鋼筋倦混凝土結(jié)構(gòu)荷之間?；?暖．施工速度慨比鋼筋混凝共土結(jié)構(gòu)有所糊加快，施工夫周期也可適栗當(dāng)縮短。終4艘．結(jié)構(gòu)面積然小于鋼筋混航凝土結(jié)構(gòu)。峰鋼－混凝土糧混合結(jié)構(gòu)也搬存在一些問財(cái)題，如混凝斬土內(nèi)筒的剛抱度退化將加潮大鋼框架的龍剪力；抗震大性能分析有碑待進(jìn)一步完忽善；以及混孔凝土內(nèi)筒施燭工誤差遠(yuǎn)大框于鋼結(jié)構(gòu)，治二者在連接惜方面存在一底些問題等。寄2.1.秧4鳳昆高層建筑鋼剝骨混凝土結(jié)巨構(gòu)史鋼骨混凝土膨結(jié)構(gòu)是采用繳鋼材代替部愚分或全部鋼俱筋來加強(qiáng)鋼救筋混凝土構(gòu)倡件。實(shí)踐中賞可將鋼材（戰(zhàn)型鋼）放在訂構(gòu)件內(nèi)部，摩外包混凝土剃；也可在鋼舞管內(nèi)部填充巷混凝土，作抵成外包鋼管鐘混凝土構(gòu)件另。前者又可宇稱作勁性混筆凝土結(jié)構(gòu)，冰可充分利用織外包混凝土押的剛度和耐拐火性能，又訓(xùn)可利用鋼骨釀減小構(gòu)件斷第面尺寸和改顫善抗震性能鈔。壤國內(nèi)外高層周建筑中，完邁整地對梁，寧柱，支撐及竹剪力墻等均捉采用鋼骨混牧凝土的工程全實(shí)例較少，延主要應(yīng)用在累下列情況：紫在上部鋼結(jié)站構(gòu)與鋼筋混授凝土地下室神或基礎(chǔ)之間間設(shè)置鋼骨混邁凝土結(jié)構(gòu)層膏作為過渡層哥；用作框筒穩(wěn)結(jié)構(gòu)外筒的壤柱；用作鋼椅－混凝土結(jié)金構(gòu)的外框架缺柱；用作框遷架柱及內(nèi)筒頓。碰鋼骨混凝土鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)的主要早優(yōu)點(diǎn)為：鍋1上．作為良好開的結(jié)構(gòu)過渡溉層，可改善豆地震區(qū)建筑棗剛度突變的擴(kuò)不利情況并從減少該部位犯層間位移量診。鐮2想．造價(jià)低于劑鋼結(jié)構(gòu)，防牲火能力高于際鋼結(jié)構(gòu)。就3剛．延性優(yōu)于棍鋼筋混凝土胖結(jié)構(gòu)，剛度掉大于鋼結(jié)構(gòu)兔。淺4笑．施工速度野可快于鋼筋柿混凝土結(jié)構(gòu)繁。伐鋼骨混凝土叢結(jié)構(gòu)存在的滑主要問題有快：鋼骨混凝巴土梁，柱的水連接構(gòu)造復(fù)疼雜；鋼骨混貧凝土梁影響投壓型鋼板的弓采用進(jìn)而影看響施工速度貌。虜2常．插2鋪挪高層建筑的纖結(jié)構(gòu)體系壟結(jié)構(gòu)體系是柜指結(jié)構(gòu)抵抗附外部作用的閥構(gòu)件組成方識式。在高層休建筑中，抵捉抗水平力成杰為設(shè)計(jì)中的南主要矛盾，朗因此抗側(cè)力隸結(jié)構(gòu)體系的惠確定和設(shè)計(jì)小成為結(jié)構(gòu)設(shè)壟計(jì)的關(guān)鍵問勁題。高層建熄筑中基本的胞抗側(cè)力單元喪是框架，剪病力墻，實(shí)腹紗筒（又稱井長筒），框筒銳，桁架筒，呼支撐等。由鈔這幾種單元啦可以組成多慚種類型的結(jié)奶構(gòu)體系，隨牢著時(shí)代的發(fā)爭展，結(jié)構(gòu)體跪系會日益多樓樣化。勞2.2.率1遍讓鋼筋混凝土燦結(jié)構(gòu)的各類心結(jié)構(gòu)體系茫1瞞．框架體系偶：由梁，柱溉構(gòu)件組成的錄結(jié)構(gòu)稱為框婦架。整幢結(jié)鮮構(gòu)都由梁，榜柱組成，就琴稱為框架結(jié)柳構(gòu)體系，有此時(shí)稱為純框坐架結(jié)構(gòu)?？蛘慵芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)謊點(diǎn)是平面布陣置靈活多樣糕，但由于在叉水平力作用蒼下呈現(xiàn)剪切床型變形特征煤，側(cè)向變形急較大，故框役架結(jié)構(gòu)建造欣高度不宜過座高。催2那．午剪力墻體系睡：利用高層宮建筑的墻體稿（一般為鋼礎(chǔ)筋混凝土墻坦）作為承受芽豎向荷載，膚抵抗水平荷養(yǎng)載的結(jié)構(gòu)，猶稱為剪力墻粘結(jié)構(gòu)體系。潛現(xiàn)澆鋼筋混剝凝土剪力墻晚結(jié)構(gòu)的整體博性好，剛度順大，在水平洪荷載作用下專側(cè)向變形小懶，承載力要研求也容易滿扎足，適合建閉造較高的高闖層建筑。嘉3鐮．芝框架－剪力亮墻（框架－盡筒體）體系筒：在框架結(jié)泄構(gòu)中設(shè)置部閱分剪力墻，云使框架和剪看力墻兩者結(jié)省合共同抵抗繪水平荷載，鑼就組成了框私架－剪力墻扇結(jié)構(gòu)體系。踩如果把剪力水墻布置成筒搭體，又可稱釘為框架－筒籠體結(jié)構(gòu)體系苦。筒體的承筑載能力，側(cè)刷向剛度和抗榨扭能力都較飽單片剪力墻抹大大提高，站是提高材料沖利用率的一牧種有效途徑窮。駕4鄭．縱筒中筒體系局：筒體的基壟本形式有三許種：實(shí)腹筒屈，框筒和桁趕架筒。用剪叉力墻圍成的濱筒體稱為實(shí)線腹筒。在實(shí)殖腹筒的墻體照上開出許多考規(guī)則排列的就窗洞所形成插的開孔筒體船稱為框筒，含它實(shí)際上是劑由密排柱和斜剛度很大的畏窗裙梁形成臂的密柱深梁燦框架圍成的初筒體。如果戀筒體的四壁閑是由豎桿和要斜桿形成的西桁架組成，短則稱為桁架嫩筒。筒中筒管結(jié)構(gòu)是由上語述筒體單元宿的組合，通玩常荒由實(shí)腹筒作搬內(nèi)部核心筒具，框筒或桁潤架筒作外筒勒，由兩個(gè)筒都體共同抵抗普水平力作用嚇的空間結(jié)構(gòu)紛體系。藝5皮．躺多筒體系：封當(dāng)采用多個(gè)若筒體共同抵區(qū)抗側(cè)向力時(shí)株，就稱為多豪筒結(jié)構(gòu)，具建體形式有成莊束筒及巨型討框架。由兩冤個(gè)以上的筒抽體排列在一途起成束狀就救構(gòu)成成束筒秋體系。利用求筒體作為柱康，在各筒體堆之間每隔數(shù)桌層用巨型梁虛相連，筒體匆和巨型梁就撒形成巨型框敏架結(jié)構(gòu)體系郵。絡(luò)2.2.矮2鞠范鋼結(jié)構(gòu)，鋼歉－混凝土結(jié)含構(gòu)及鋼骨混距凝土結(jié)構(gòu)的否各類結(jié)構(gòu)體蠟系殘鋼結(jié)構(gòu)，鋼贈－混凝土結(jié)固構(gòu)和鋼骨混葡凝土結(jié)構(gòu)這丙三種類型的焰高層建筑從密廣義上都屬短于高層鋼結(jié)處構(gòu)的類型。例此外，由這腳三類結(jié)構(gòu)又刮派生出其它舞一些結(jié)構(gòu)類之型，例如：攏上部為鋼結(jié)溜構(gòu)下部為鋼爽骨混凝土結(jié)飲構(gòu)的類型；麻鋼框架－鋼初骨混凝土內(nèi)唐筒結(jié)構(gòu)的類腫型；鋼骨混早凝土柱與鋼旨梁組合框架開的結(jié)構(gòu)類型朵；鋼管混凝繭土柱與鋼梁小組合框架的嚴(yán)結(jié)構(gòu)類型。騾因此，上述辭各種結(jié)構(gòu)類泥型具有多樣墻化的抗側(cè)力員結(jié)構(gòu)，也就欲構(gòu)成了多種包多樣的結(jié)構(gòu)垮體系。下面隆僅列出各主清要結(jié)構(gòu)體系銅的名稱，而價(jià)不再具體解君釋其含義。所1誰．鋼框架體景系板2扭．鋼框架－惜鋼支撐體系及3告．鋼框架－昏鋼內(nèi)筒體系該4厘．帶伸臂桁獅架的鋼框架估－鋼內(nèi)筒體僵系務(wù)5倡．鋼框筒體崗系兆6筒．筒中筒及吳成束筒體系王7而．鋼框架－棗混凝土剪力需墻體系抓8歪．鋼框架－賽混凝土內(nèi)筒測體系現(xiàn)9柳．鋼框筒－能混凝土內(nèi)筒沈體系擁10草．鋼管混凝叫土框架柱及凡鋼框架梁－舌混凝土內(nèi)筒卸體系技11格．鋼框架－夫鋼骨混凝土姻內(nèi)筒體系材12故．鋼框筒－階鋼骨混凝土泛內(nèi)筒體系笨13致．組合式內(nèi)課筒體系（鋼嶼骨混凝土框它架柱及鋼框絮架梁－鋼骨馬混凝土內(nèi)筒補(bǔ)體系）暗14閑．組合式外貢筒體系（鋼忠骨混凝土框洗架柱及鋼框枯架梁構(gòu)成的專外筒體系）枝3膛高層建筑結(jié)危構(gòu)分析理論舟3注．純1開嫩基本計(jì)算假律定狂高層建筑是寫一個(gè)復(fù)雜的仔空間結(jié)構(gòu)。孩它不僅平面姻形狀多變，協(xié)立面體型也摟多種多樣，偷而且結(jié)構(gòu)類雅型和結(jié)構(gòu)體類系各不相同問。對這種高和次超靜定，赴多種結(jié)構(gòu)型瓶式組合在一局起的空間結(jié)頑構(gòu)，要進(jìn)行歉內(nèi)力和位移斗計(jì)算，就必蛇須進(jìn)行計(jì)算檔模型的簡化紫，引入一些據(jù)計(jì)算假定，惹得到合理的合計(jì)算圖形。菠3.1.飄1呀怖彈性工作狀吊態(tài)假定瞞引入這一假朱定，高層建傲筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力涼和位移可按蔑彈性方法進(jìn)剩行計(jì)算。在丟非抗震設(shè)計(jì)曠時(shí)，在豎向基荷載和風(fēng)荷道載作用下，悄結(jié)構(gòu)應(yīng)保持們正常使用狀訂態(tài)，結(jié)構(gòu)處吳于彈性工作閃階段；在抗厘震設(shè)計(jì)時(shí)，傘結(jié)構(gòu)計(jì)算是羞對多遇小震寶進(jìn)行時(shí)，此誼時(shí)結(jié)構(gòu)處于北不裂，不壞透的彈性階段鼓。因此，從慶結(jié)構(gòu)整體來困說，基本處護(hù)于彈性工作甜狀態(tài)，可按短彈性方法進(jìn)森行計(jì)算。此幅時(shí)，疊加原駐理可用，在脊不同荷載作慕用下也可以紫進(jìn)行內(nèi)力組慮合。對于在鄭罕遇地震作武用下的第二壓階段驗(yàn)算，賠結(jié)構(gòu)已進(jìn)入辯彈塑性階段使，現(xiàn)行規(guī)范漆的設(shè)計(jì)處理描方法仍多以犧彈性計(jì)算的瞧結(jié)果通過調(diào)扶整或修正來獄解決。甜3.1.槳2論平面抗側(cè)力層結(jié)構(gòu)假定灘一片框架或浮一片剪力墻津在其自身平皮面內(nèi)剛度很蚊大，可以抵雕抗在自身平脾面內(nèi)的側(cè)向竟力；而在平果面外的剛度靈很小，可以肆忽略，即垂稼直于該平面優(yōu)的方向不能艷抵抗側(cè)向力虛。因此，在蒙計(jì)算中巧可按此假定逮將整個(gè)結(jié)構(gòu)智劃分為不同箱方向的平面沉抗側(cè)力結(jié)構(gòu)辨，共同抵抗劣結(jié)構(gòu)承受的厘側(cè)向水平荷特載。雪3.1.岸3賄剛性樓板假忍定茶水平放置的念樓板，在其射自身平面內(nèi)軋剛度很大，緩可視為剛度樸無限大的平塔板；樓板平位面外剛度很墨小，可以忽三略。剛性樓繞板將各平面饅抗側(cè)力結(jié)構(gòu)葵連接在一起蝦共同承受側(cè)惹向水平荷載宵。澡由于以上基北本假定，復(fù)鉤雜的高層建鍛筑結(jié)構(gòu)的計(jì)便算可大為簡遼化。由于高潤層建筑結(jié)構(gòu)牧的水平荷載絕主要是風(fēng)荷曬載和地震作擺用，因此高僻層建筑結(jié)構(gòu)捧的分析可分敢為下述兩個(gè)呀問題：朱1.怎總水平荷載迷在各片平面權(quán)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)梢之間的分配劈。荷載分配仔和各片平面或抗側(cè)力結(jié)構(gòu)肆的剛度變形券特點(diǎn)都有關(guān)蒼系，不能像椅低層建筑結(jié)扭構(gòu)那樣按照只受荷面積計(jì)淺算各片平面憶抗側(cè)力結(jié)構(gòu)按的水平荷載味。勸2.粥計(jì)算每片平郊面抗側(cè)力結(jié)籮構(gòu)在所分到晝的水平荷載漲作用下的內(nèi)觀力和位移。滅3示．儲2揚(yáng)司計(jì)算分析方址法盆由于以上基餃本假定，復(fù)奶雜的高層建床筑結(jié)構(gòu)的計(jì)總算可大為簡磚化。由于高芳層建筑結(jié)構(gòu)尾的水平荷載抓主要是風(fēng)荷鄉(xiāng)載和地震作卷用，因此高摟層建筑結(jié)構(gòu)棍的分析可分污為下述兩個(gè)豎問題：槍1.泡總水平荷載悟在各片平面加抗側(cè)力結(jié)構(gòu)雹之間的分配碼。荷載分配遠(yuǎn)和各片平面欠抗側(cè)力結(jié)構(gòu)姓的剛度變形組特點(diǎn)都有關(guān)誕系，不能像沙低層建筑結(jié)煮構(gòu)那樣按照與受荷面積計(jì)格算各片平面類抗側(cè)力結(jié)構(gòu)陵的水平荷載原。逃2.脖計(jì)算每片平顆面抗側(cè)力結(jié)汗構(gòu)在所分到群的水平荷載雹作用下的內(nèi)惹力和位移。刑下面將按照鑄以上原則簡圣述常規(guī)高層線建筑結(jié)構(gòu)：暖框架結(jié)構(gòu)，程剪力墻結(jié)構(gòu)虜和框架—剪奇力墻結(jié)構(gòu)的賢內(nèi)力和位移越計(jì)算方法。關(guān)但這些較為際傳統(tǒng)的計(jì)算巴方法只能適極用于較為規(guī)曬則和簡單的玻高層建筑結(jié)健構(gòu)，即只有姥平移而無扭蘋轉(zhuǎn)的假定下弟進(jìn)行計(jì)算和烘分析。同時(shí)夫，為了完整那，也簡單敘餐述了筒體結(jié)摸構(gòu)的分析計(jì)刪算方法。蚊3.2.羞1枝賽框架結(jié)構(gòu)遺框架結(jié)構(gòu)的掠內(nèi)力和位移壩計(jì)算方法很橡多，在結(jié)構(gòu)接力學(xué)中比較蔬常用的精確距解法有：力粱矩分配法，周無剪力分配鵲法，迭代解錄法等。在實(shí)刻用上往往采梅用由計(jì)算機(jī)側(cè)程序分析的熱算法：矩陣湖位移法。但夾通常有一些掏手算的近似啞計(jì)算方法可庫用于工程設(shè)爭計(jì)，如：多孔層多跨框架能在豎向荷載男作用下的分裂層計(jì)算法；跟多層多跨框琴架在水平荷朝載作用下的泡反彎點(diǎn)法；報(bào)多層多跨框紡架在水平荷釀載作用下的湊D且值法。側(cè)移遺計(jì)算多采用慘D泄值法。柴多層多跨框筑架在豎向荷仙載的作用下飄，側(cè)向位移豐比較小，計(jì)但算時(shí)可忽略燥側(cè)移的影響比，采用力矩慌分配法計(jì)算講。由精確分策析可知，每厲層梁的豎向逃荷載對其它渡各層桿件內(nèi)榮力的影響不倆大，因此，范可將多層框受架分解為一承層一層的單名層框架分別捐計(jì)算。在分砌層計(jì)算時(shí)，鎮(zhèn)假定上下柱蒙的遠(yuǎn)端為固賓定端，而實(shí)騾際上為彈性淘支承。為了項(xiàng)反映這個(gè)特闖點(diǎn)，除低層央外，其它各腐柱的線剛度速乘以折減系艷數(shù)騾0.9宮；此外，傳睡遞系數(shù)修正乳為幸1/3舌。曲多層多跨框插架在水平荷累載作用下，蠅可以將風(fēng)力貼和水平地震甚力化成作用豈在框架樓層噸節(jié)點(diǎn)上的水清平集中力。握即在層數(shù)不選多的情況下型可以忽略軸野向變形的影衫響，此時(shí)同舅一層各節(jié)點(diǎn)攀的位移相同搜。計(jì)算水平憑荷載作用的狡反彎點(diǎn)法的剖要點(diǎn)主要是鑰確定反彎點(diǎn)脖的高度和剪仗力分配系數(shù)今。由于柱上囑下端梁的剛旅度不一定都話相同，因此殲就有了修正青反彎點(diǎn)法—繩D惑值法，篇幅么所限，此處像不再詳述。病3.2.份2掏碎剪力墻結(jié)構(gòu)脫對剪力墻進(jìn)鍵行內(nèi)力和位淺移的手工近勒似計(jì)算首先貿(mào)要按照剪力少墻的開洞大末小和位置進(jìn)眾行剪力墻類增型劃分。對哨于沒有門窗航洞口或只有站很小洞口的楊剪力墻，可贊以忽略洞口驚的影響，這頑種墻叫做整驚體墻，可用陪材料力學(xué)公蚊式按懸臂梁慰計(jì)算。當(dāng)門續(xù)窗洞口稍微慈增大一些，庫剪力墻中已欠出現(xiàn)局部彎耍矩，稱作小遙開口剪力墻餃，仍可按材乳料力學(xué)公式脂計(jì)算然后再籃加以適當(dāng)?shù)臍q修正。洞口竟再大一些的軟有雙肢剪力踏墻和多肢剪倍力墻，可采獲用連續(xù)桿法擔(dān)解析求解內(nèi)板力和位移。岡當(dāng)剪力墻洞乓口尺慰寸較大，且失洞口上梁的去剛度已經(jīng)接叉近或超過墻丸肢的剛度時(shí)疤，稱作壁式帶框架，可按腰帶剛域的桿店件考慮剪切買變形影響的蝶矩陣位移法員計(jì)算。在計(jì)稠算剪力墻結(jié)蟻構(gòu)的內(nèi)力和昏位移時(shí)，應(yīng)軟考慮縱，橫砌墻的共同工盒作，即縱墻廳的一部分可誘作為橫墻的許有效翼緣；日橫墻的一部兵分也可作為也縱墻的有效倦翼緣。閱底層為框架欺的剪力墻結(jié)質(zhì)構(gòu)是為了適品應(yīng)底層要求押大開間而采柿用的一種結(jié)區(qū)構(gòu)形式，標(biāo)說準(zhǔn)層采用剪尼力墻結(jié)構(gòu)，距而底層則改銜用框架結(jié)構(gòu)閱，即底層的普豎向荷載和慣水平荷載全格部由框架的詠梁柱來承受怒。這種結(jié)構(gòu)三類型由于側(cè)招向剛度在底肌層樓蓋處發(fā)粗生突變，震箱害較為嚴(yán)重斗，在實(shí)際計(jì)繪算分析中應(yīng)佩當(dāng)特別注意及框支轉(zhuǎn)換層都處應(yīng)力分布糕，而不能簡冬單的套用普吃通剪力墻結(jié)權(quán)構(gòu)的計(jì)算方終法。胡3.2.富3撥企框架－剪力廟墻結(jié)構(gòu)市在滿足變形伐協(xié)調(diào)的條件蠢下，按結(jié)構(gòu)士中框架和剪奔力墻各自的攏剛度分配它庫們所承受的羊水平荷載，意從而實(shí)現(xiàn)二菌者協(xié)同工作發(fā)?？蚣芎图糇砹Τ袚?dān)水陡平荷載的多午少，主要取錄決于二者側(cè)唯向剛度之比史。對框架－六剪力墻結(jié)構(gòu)海，按照框架頭和剪力墻連則接方式的不蝦同可分為框末架－剪力墻裕鉸接體系和葬框架－剪力獻(xiàn)墻剛接體系請，一般采用根矩陣位移法陶進(jìn)行計(jì)算，晃在工程設(shè)計(jì)蓋中也可采用蹦借助于圖表揭的簡化計(jì)算逝方法。謝對框架—剪期力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)亮行計(jì)算分析壟，關(guān)鍵在于驅(qū)理解其協(xié)同看工作的原理懸。框架—剪倉力墻體系在遣水平荷載作牌用下，由框云架和剪力墻房共同承受外視荷載。二者值之間的連接叫可以有兩種礦類型：通過臂樓板連接和展通過樓板連劫梁連接。對工其進(jìn)行計(jì)算亂主要需要確借定的問題就嗚是要計(jì)算出培總剪力墻抗拼彎剛度和框寺架與剪力墻氏的抗彎剛度斤，從而達(dá)到代按剛度分配婚外荷載后可筋以分別計(jì)算棕的目的。沉3.2.圖4迫謹(jǐn)筒體結(jié)構(gòu)墓筒體結(jié)構(gòu)是獎(jiǎng)指由一個(gè)或馬幾個(gè)筒體作雪為承受水平洞和豎向荷載筐的高層建筑秤結(jié)構(gòu)。筒體彼結(jié)構(gòu)適用于發(fā)層數(shù)較多的伏高層建筑，蠻建筑平面宜糾為正方形或影接近正方形從。按筒體的所形式，布置匆和數(shù)目上的爸不同，筒體蓬結(jié)構(gòu)又可分艦為單筒，筒肯中筒和組合擱筒。在筒體星結(jié)構(gòu)中，往兆往將位于建饑筑平面中心筐或角部的電綁梯井等豎向構(gòu)交通井作為化實(shí)腹筒結(jié)構(gòu)鑼，從力學(xué)觀魔點(diǎn)來看，實(shí)騎腹筒實(shí)際上掀是一個(gè)箱形粒梁，因此對金實(shí)腹筒的分榴析計(jì)算可以虧參照箱梁的幸計(jì)算方法進(jìn)鉗行。應(yīng)當(dāng)注蹤意的是，對醬于寬度較大幫的箱形梁，修正應(yīng)力兩邊雀大，中間小酬的這種不均辱勻現(xiàn)象稱為局剪力滯后，賓忽略剪力滯仁后作用將對篇梁的強(qiáng)度估廉計(jì)過高。催框筒結(jié)構(gòu)是研由密排的柱松在每層樓板翁平面用窗裙填墻梁連接起碼來的空腹筒柿?？蛲驳氖苎肓μ攸c(diǎn)比一仔個(gè)簡單的封亂閉筒更為復(fù)敲雜。這主要池是由于連梁紛的柔性產(chǎn)生筍了剪力滯后消現(xiàn)象，使得甲角部的柱子遼軸向應(yīng)力增支加而使中間叛的柱子軸向參應(yīng)力減小，鬼這一作用使辭樓板產(chǎn)生翹哭曲，并因此攤引起內(nèi)部間徒隔和次要結(jié)孤構(gòu)的變形。督對框筒的計(jì)倍算方法通常勞有：簡化的把初略計(jì)算方冊法，根據(jù)初妥等梁理論計(jì)叼算；簡化為鴿平面結(jié)構(gòu)的花計(jì)算方法；梯把筒體空間拜結(jié)構(gòu)連續(xù)化鉤的計(jì)算方法蘭等。這些較虛為傳統(tǒng)的方弊法主要基于么能量法為基快礎(chǔ)的半解析唉算法，也只萍能用于較為伙規(guī)則的情形研。裂3昨．奏3冠迷計(jì)算機(jī)算法浮和程序掠由于上述計(jì)針?biāo)惴治龇椒ㄓ≈饕捎煤喖婊慕馕銮髰u解方法或借愛助與圖標(biāo)來隨計(jì)算，這對宋于較為簡單席，平面和立唇面布置較為燃規(guī)則，層數(shù)粱不太多的高隔層建筑結(jié)構(gòu)壤還可以在不畢致引起過大疤誤差的情況瓣下進(jìn)行分析埋，而當(dāng)前大迷量出現(xiàn)的體價(jià)形不規(guī)則，蟲平面立面變在化多樣的高窗層特別是超板高層建筑結(jié)煌構(gòu)，用以上怕的方法就顯造得無能為力爪了。因此，注在當(dāng)前計(jì)算的機(jī)發(fā)展水平北的基礎(chǔ)上，沖對高層建筑牲結(jié)構(gòu)往往采獅用計(jì)算機(jī)進(jìn)河行分析和設(shè)士計(jì)。這里，游簡單介紹計(jì)恨算程序的發(fā)見展歷程和有繁代表性的三韻代程序。挖1.哥協(xié)同工作計(jì)堅(jiān)算程序：是嗚最早出現(xiàn)的劃計(jì)算程序，壁基于剛性樓汽板假定和平幼面抗側(cè)力假粒定。其優(yōu)點(diǎn)貼是基本未知盡量較少，計(jì)逗算比較簡單請，但由于僅泳考慮了各片蒸抗側(cè)力結(jié)構(gòu)現(xiàn)在樓層處水冠平位移和轉(zhuǎn)面動(dòng)位移的協(xié)威調(diào)，而沒有癢考慮各片抗旅側(cè)力結(jié)構(gòu)在礦豎直方向上烈的協(xié)調(diào)，因形此整體性考脆慮得不夠完旱善。目前這凍種計(jì)算程序衫基本已被淘鼻汰。代表程吧序有建研院散CAD全工程部的遵XTJS捐。船2.蜓空間桿－薄冤壁桿系計(jì)算市程序：將高舉層建筑結(jié)構(gòu)丙視為空間的糧桿件體系，萬桿件單元除顏了欣一般的桿單立元外，還有證模擬剪力墻壓的結(jié)點(diǎn)有毯7獅個(gè)自由度的完薄壁柱單元薪。采用空間爬框架的計(jì)算璃方法對結(jié)構(gòu)飯整體計(jì)算，飾樓板在自身蔥平面可以考半慮為絕對剛鵝性也可不考行慮。缺點(diǎn)是專用薄壁柱模益擬剪力墻在災(zāi)墻布置復(fù)雜躁多變，洞口攪很不規(guī)則時(shí)條計(jì)算誤差較圓大。代表程偶序有建研院得CAD原工程部的淹TAT噴和建研院結(jié)咐構(gòu)所的設(shè)TBSA捏。援3.貴空間組合結(jié)零構(gòu)計(jì)算程序述：將高層建玉筑離散為空喂間桿單元，晝平面單元，末板殼單元和攝實(shí)體單元的橋組合體進(jìn)行財(cái)分析。不同計(jì)程序之間的忌主要區(qū)別在至于對剪力墻未和樓板的模咬擬，有殼元逝，墻元模型劑和板梁墻元翼模型等。該鋤計(jì)算方法對糧結(jié)構(gòu)的模擬待更接近實(shí)際孟情況，因此辱計(jì)算精度最森高，計(jì)算結(jié)杏果最為可信很。但由于基股本未知量多策，對計(jì)算設(shè)窄備要求較高朵。不過隨著盡計(jì)算機(jī)硬件威的迅速發(fā)展吃，這一障礙取會很快被克傅服。代表程住序有建研院削CAD按工程部的卸SATWE肅和美國青CSI引公司的蘿ETABS邪。慚目鵝前基本上采索用的是第三譜種空間組合淺結(jié)構(gòu)的有限屢元計(jì)算程序宇對高層建筑慣結(jié)構(gòu)進(jìn)行分蔥析和設(shè)計(jì)。糧可以預(yù)見，丹隨著計(jì)算機(jī)順軟硬件的迅秘速提升，必話將進(jìn)一步促姥進(jìn)高層建筑徹結(jié)構(gòu)的建設(shè)墾和發(fā)展。同賽時(shí)，對高層盞建筑設(shè)計(jì)更偽更為精確更甜為符合實(shí)際領(lǐng)狀況的要求瀉，也必將推盒動(dòng)高層結(jié)構(gòu)剩計(jì)算分析軟須件的進(jìn)一步克發(fā)展。爺4常高層建筑結(jié)慌構(gòu)設(shè)計(jì)理論局4扇．館1撤偏結(jié)構(gòu)總體布拾置方案曉在高層建筑達(dá)中，保障結(jié)碌構(gòu)安全及經(jīng)包濟(jì)合理等要貧求比一般的桐低層和多層悉建筑更為突仗出，因此結(jié)擋構(gòu)布置和結(jié)廣構(gòu)選型更應(yīng)陳受到重視。旗其它諸如場瓶地選擇，基譯礎(chǔ)形式，變擔(dān)形縫設(shè)置等睜也是在初步孕設(shè)計(jì)階段應(yīng)康當(dāng)重視的問籃題。下面針齒對高層建筑屠的特點(diǎn)列舉向一些在設(shè)計(jì)陵中應(yīng)充分注決意的問題。便4.1.劑1要跨控制結(jié)構(gòu)高籃寬比畏與低層和多虧層建筑相比跪，豎向荷載倘已成為次要構(gòu)因素，水平哀荷載作用下星結(jié)構(gòu)的內(nèi)力蔥和位移是設(shè)珠計(jì)中必須考洋慮的主要問驢題。高層建媽筑中控制側(cè)這向位移常常因成為結(jié)構(gòu)設(shè)志計(jì)的主要矛貍盾。而且，士隨著高度增乓加，傾覆力放矩也將迅速滾增大，因此頭，建造寬度獄很小的建筑妥物是不適宜辰的。一般應(yīng)憂將結(jié)構(gòu)的高司寬比技H/B鬧控制在天5貓～迫6表以下。當(dāng)設(shè)紐防烈度在八窯度以上時(shí)，番H/B抹的限制應(yīng)當(dāng)就更為嚴(yán)格。撲4.1.圈2衰螺選擇有利于射抗震的結(jié)構(gòu)騰平面脾建筑平面布誤置應(yīng)簡單，晴規(guī)則，對稱戴。應(yīng)盡量使獨(dú)結(jié)構(gòu)各樓層視的抗側(cè)力剛喂度中心和地嫁震力作用的描質(zhì)量中心重?cái)U(kuò)合，以減少外在水平地震藥作用下的扭泉轉(zhuǎn)，通常扭障轉(zhuǎn)偏心矩不界宜超過垂直課于外力作用捷線邊長的狐5?。?。要注意欺剛度的均勻滿對稱，不僅泰要注意鋼筋懷混凝土剪力施墻的位置，波也要注意填療充墻的位置擾。復(fù)雜，不內(nèi)規(guī)則，不對余稱的結(jié)構(gòu)必詠然會帶來難懇于計(jì)算和處裁理的復(fù)雜地梢震應(yīng)力，如舞應(yīng)力集中和助扭轉(zhuǎn)等，這血對抗震不利窩。凹凸不規(guī)寸則的平面，遼在拐角等處哄容易造成應(yīng)陪力集中而遭叢到破壞。要異注意樓板的重局部不連續(xù)連，樓板的尺予寸和平面剛餐度有急劇變鄙化，有效樓失板寬度小于雷結(jié)構(gòu)平面典膠型寬度過多剩，或開洞面島積過大，都供是對抗震不抱利的。暈4.1.岔3劃泉選擇有利于?？拐鸬慕Y(jié)構(gòu)盲豎向布置釘錦結(jié)構(gòu)的豎向禮布置也應(yīng)注斑意剛度均勻雕而連續(xù)，要窗盡量避免剛蘋度突變或結(jié)兼構(gòu)不連續(xù)。臟按抗震設(shè)防爹的高層建筑證，豎向體型紹應(yīng)力求規(guī)則借，均勻，避仙免有過大的低外挑和內(nèi)收讓。結(jié)構(gòu)的側(cè)纏向剛度宜下點(diǎn)大上小，逐箭漸均勻變化蛛，當(dāng)某樓層梅側(cè)向剛度小愈于上層時(shí)，磚不宜小于相贏鄰上部樓層護(hù)的穩(wěn)70碎％。在地震集區(qū)，不得采呈用完全由框翅支剪力墻組套成的底部有蠻軟弱層的結(jié)毒構(gòu)體系，也器不應(yīng)出現(xiàn)剪鈔力墻在某一蓬層突然中斷俯而形成的中宰部具有軟弱雄層的情況。橡當(dāng)?shù)撞坎捎脼┎糠挚蛑Ъ羧α蛑胁壳窐菍硬糠旨羲崃Ρ蝗∠鶗r(shí)，應(yīng)進(jìn)行鏈計(jì)算并采用鋤有效措施防呀止由于剛度孤變化而產(chǎn)生正的不利影響澤。頂層盡量吼不布置空曠律的大跨度房處間，如不能俗避免時(shí)，也斷要考慮由下獸到上剛度的象逐漸變化。妹當(dāng)樓層剛度提小于上一層掌的楊70忠％，或連續(xù)捧三層剛度均祝小于上層的娛80來％時(shí)，除應(yīng)屈采用三維結(jié)板構(gòu)模型探的振型分解旨反應(yīng)譜法和拍彈性時(shí)程分停析法進(jìn)行計(jì)殃算外，尚應(yīng)滿對薄弱部位盡采取有效的膠抗震構(gòu)造措約施，甲類建敏筑還應(yīng)進(jìn)行煙彈塑性動(dòng)力夢時(shí)程分析或家靜力彈塑性勾分析。腔4.1.釋4悔桑考慮溫差對宵高層建筑豎姜向的影響叨季節(jié)溫差，剩室內(nèi)外溫差燦和日照溫差邪對高層建筑傘豎向是有影衰響的。當(dāng)建莫筑高度超過錘30柏～播40藝層時(shí)，就應(yīng)骨當(dāng)考慮這種轎溫差的作用墨。溫度變化膝在豎向結(jié)構(gòu)洞中形成的伸寸長和縮短會易對相鄰構(gòu)件底產(chǎn)生影響，監(jiān)會對外墻，饒隔墻等填充密材料產(chǎn)生影拖響，影響最糟大的部位是半在高度較大子的建筑物的件頂部數(shù)層。柄在設(shè)計(jì)中應(yīng)狐考慮到這種桂影響并采取錫適當(dāng)措施加往以避免或減鉆緩。粱4.1.瑞5盜嶄選擇合適的浴高層建筑樓忘蓋體系凳在高層建筑桿中，對樓蓋課水平剛度及狹整體性要求瞇較高，并應(yīng)躺特別注意要強(qiáng)降低樓蓋結(jié)美構(gòu)高度和減跳輕樓蓋結(jié)構(gòu)脈重量。因此地在層數(shù)較高腐的高層建筑旺中，多層建吉筑中通用的勞預(yù)制樓蓋不槐再適用。當(dāng)菠建筑高度超當(dāng)過涌50m全時(shí)，宜采用蒜現(xiàn)澆樓面結(jié)灶構(gòu)，特別應(yīng)殊推廣采用無凡粘結(jié)后張預(yù)悟應(yīng)力混凝土攝平板結(jié)構(gòu)。芳或者采用壓膠型鋼板作模覽板的組合樓創(chuàng)板結(jié)構(gòu)。暑4臟．肉2健掏荷載作用飽在高層建筑領(lǐng)分析與設(shè)計(jì)喉中，首先應(yīng)明明確作用在測結(jié)構(gòu)上的各六類荷載。高殼層建筑的豎糾向荷載包括至自重等恒載嘩及使用荷載寸等活載，這葛與一般的建初筑結(jié)構(gòu)類似沒，在此不再挖重復(fù)，這里沉主要敘述在旬高層建筑結(jié)估構(gòu)設(shè)計(jì)中起躺主導(dǎo)作用的缸水平荷載。佛4.2.棚1慧評風(fēng)荷載臥作用在建筑帖物表面的風(fēng)礦荷載標(biāo)準(zhǔn)值因可按下式計(jì)吃算：饒(敘kN/m襖2雜)撥由于我國《泳建筑荷載設(shè)亦計(jì)規(guī)范》中挑給出的基本飾風(fēng)壓值耕的重現(xiàn)期為咱30裕年，而一般深高層建筑需荷要考慮重現(xiàn)坑期為絹50閱年的大風(fēng)，充故在計(jì)算式楚(5.1)役中要乘以偵1.1滿的系數(shù)。社此外，風(fēng)的捐作用是不規(guī)俊則的，風(fēng)壓偉隨著風(fēng)速，零風(fēng)向的紊亂生變化而不停普地改變。通盲常把風(fēng)作用凍的平均值看目成穩(wěn)定的平彩均風(fēng)壓，而謠實(shí)際風(fēng)壓是疑在平均風(fēng)壓米上下波動(dòng)的煌，即風(fēng)作用禍在建筑上有桐動(dòng)力作用效森應(yīng)。應(yīng)該了嫩解的是，風(fēng)階荷載波動(dòng)中梨的短周期成雜分對于高度月較大或剛度休較大的高層壯建筑可能產(chǎn)懇生一些不可逼忽視的動(dòng)力登效應(yīng)，在設(shè)搶計(jì)中必須考拿慮。式默(5.1)查中的風(fēng)振系圓數(shù)暴就是考慮了舞風(fēng)荷載的動(dòng)頭力特性和建此筑周圍環(huán)境木影響的動(dòng)力警增大系數(shù)，劉這樣就可將冠動(dòng)力分析近俗似為靜力分醫(yī)析，從而起孤到簡化設(shè)計(jì)奧的目的。豆式中的風(fēng)載歐體形系數(shù)棕是一個(gè)由統(tǒng)擊計(jì)數(shù)據(jù)得到迫的值，其含賓義是指作用則在建筑物表著面的實(shí)際風(fēng)狐壓與基本風(fēng)致壓的比值。名對于平立面熄布置特別復(fù)劍雜的高層建念筑，應(yīng)通過此風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)確般定。巡4.2.肢2政撫地震作用壓地震時(shí)，由熔于地震波的萄作用產(chǎn)生地壺面運(yùn)動(dòng)，并具通過建筑基根礎(chǔ)影響上部特結(jié)構(gòu)，使結(jié)消構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)彼態(tài)作用，就晌是地震作用姻。地震波會垂使建筑產(chǎn)生矛豎向振動(dòng)和犁水平振動(dòng)，悟一般對建筑肆的破壞主要哪由水平振動(dòng)積造成。設(shè)計(jì)壞時(shí)主要考慮堂水平地震作末用，只有在萄震中附近的軍高烈度區(qū)或賞豎向地震會張產(chǎn)生較嚴(yán)重獲后果時(shí)，才益同時(shí)考慮豎言向地震作用柔。地震作用心使建筑產(chǎn)生禾的運(yùn)動(dòng)稱為跨地震反應(yīng)，星包括位移，浮速度和加速鄉(xiāng)度。地震作喘用的大小除爽了和地震波刃的特性有極街為密切的關(guān)非系外，還和糧場地土特性湊，建筑本身騎的動(dòng)力特性云有很大關(guān)系粒。鞠高層建筑的縱抗震設(shè)計(jì)通超過三個(gè)方面鉗體現(xiàn)：即抗厘震概念設(shè)計(jì)紙，抗震計(jì)算愿和抗震構(gòu)造斜設(shè)計(jì)?？拐鸶饕?guī)范規(guī)定在迅設(shè)防烈度為蔑六度地區(qū)的無建筑，除了蛛在Ⅳ類場地引土上的較高驕建筑外，可釘不進(jìn)行抗震市計(jì)算，但必盒須進(jìn)行抗震劫構(gòu)造設(shè)計(jì)。辦而抗震概念袖設(shè)計(jì)則應(yīng)當(dāng)群在所有的抗桑震建筑中加鐘以運(yùn)用。高拍層建筑的抗禮震計(jì)算采用津兩階段設(shè)計(jì)妙法：在多遇光地震作用下隙（小震），派按反應(yīng)譜理壽論計(jì)算地成震作用，用設(shè)彈性方法計(jì)祥算結(jié)構(gòu)的內(nèi)世力和位移，湖并用極限狀撞態(tài)方法設(shè)計(jì)塞構(gòu)件；對于鏈重要建筑或暑有特殊要求辣時(shí)，要采用繡彈性動(dòng)力時(shí)沉程分析以及救靜力或動(dòng)力守彈塑性分析濱作補(bǔ)充計(jì)算口。掌4謙．仍3因某基本設(shè)計(jì)要宜求誕在進(jìn)行各種陵豎向荷載，或風(fēng)荷載和地宋震作用計(jì)算孕后，需要按飾規(guī)范規(guī)定的氧荷載效應(yīng)組胖合式把作用耽在高層建筑疏上的各種荷次載進(jìn)行組合蓮。荷載組合廊式包括有地谷震作用和無援地震作用兩敵類共扶7碌種不同組合暑情況，應(yīng)按戰(zhàn)具體要求組饞合計(jì)算。懸在使用荷載舌及風(fēng)荷載作上用下，結(jié)構(gòu)栗應(yīng)處于彈性痕階段或僅有要微小的裂縫秀出現(xiàn)。結(jié)構(gòu)掩應(yīng)滿足承載帥能力及限制乘側(cè)向位移的員要求。在地愿震作用下，制采用兩階段償設(shè)計(jì)法，要甜求達(dá)到三水畜準(zhǔn)目標(biāo)。下芽面分別說明貧。湊4.3.汗1枯券承載能力驗(yàn)桂算云按極限狀態(tài)佩設(shè)計(jì)要求，喂各種構(gòu)件承宅載能力驗(yàn)算緒一般表達(dá)式間為：政不考慮地震偵作用的組合?。禾锰燎褦z考慮地震作曠用的組合：怎丟歲時(shí)絲4.3.翅2?；蕚?cè)向位移限執(zhí)制和舒適度刃要求殖在正常使用婆條件下，高時(shí)層建筑處于泳彈性狀態(tài)并濾且應(yīng)有足夠趣的剛度，避龜免產(chǎn)生過大例的位移而影座響結(jié)構(gòu)的承果載力，穩(wěn)定不性和使用條術(shù)件。正常使創(chuàng)用條件下的棚結(jié)構(gòu)水平位蘇移（側(cè)移）幻包括頂點(diǎn)位毒移和層間位退移，按風(fēng)荷構(gòu)載和地震作址用，用彈性三方法計(jì)算，搬應(yīng)符合規(guī)范壟的相應(yīng)規(guī)定窮。對于高度叨超過叼150m雕的高層建筑坑應(yīng)具有良好畝的使用條件報(bào)，滿足舒適冠度的要求：泰即按荷載規(guī)炮范規(guī)定的醋10詠年一遇的風(fēng)重荷載取值和防專門風(fēng)洞實(shí)躺驗(yàn)計(jì)算確定免的順風(fēng)向與屠橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)格頂點(diǎn)最大加稻速度和最大脹扭轉(zhuǎn)加速度豐應(yīng)滿足規(guī)范揉相應(yīng)規(guī)定。敞4.3.驅(qū)3捧稼抗震等級和戲抗震措施討在中等地震稠烈度下，允莊許結(jié)構(gòu)的某迷些部位進(jìn)入濫屈服狀態(tài)，治形成塑性鉸穴。這時(shí)結(jié)構(gòu)描進(jìn)入彈塑性語階段，結(jié)構(gòu)氣變形加大。袖在此階段，徹結(jié)構(gòu)可通過橫塑性變形耗抓散地震能量閱，但必須保旱持結(jié)構(gòu)的承涌載能力，結(jié)帳構(gòu)不能破壞跌。這種性能正稱為延性。黨延性愈好，風(fēng)抗震能力愈能強(qiáng)。影響構(gòu)燈件延性的因切素很多，主蕉要是截面應(yīng)謹(jǐn)力性質(zhì)，構(gòu)逗件材料及截守面配筋量，恒配筋構(gòu)造等柳。在抗震設(shè)棒計(jì)中延性要換求體現(xiàn)為對皂結(jié)構(gòu)和構(gòu)件灰采取一系列送抗震措施。得抗震措施分話為五個(gè)級別佳，稱為抗震靠等級。高層洪建筑抗震設(shè)陪計(jì)中的結(jié)構(gòu)咱構(gòu)件抗震構(gòu)比造可通過符很合相應(yīng)抗震瘋等級中的抗冷震措施來保屢證。師4.3.追4詢找罕遇地震下咬的變形驗(yàn)算將要實(shí)現(xiàn)“大悼震不倒”這往個(gè)第三水準(zhǔn)填設(shè)計(jì)目標(biāo)，圣一般情況下騾，經(jīng)過小震悲地震作用計(jì)山算后，采取敘若干抗震措勿施即可滿足選。但對于規(guī)哈范規(guī)定的某勝些有特殊要翻求的高層建誕筑還應(yīng)進(jìn)行圣罕遇地震下駁薄弱層（部奉位）的變形酷驗(yàn)算。在罕鑼遇地震作用罵下，大多數(shù)騎結(jié)構(gòu)都已進(jìn)幼入彈塑性狀價(jià)態(tài)，變形較面大，主要是軋驗(yàn)算結(jié)構(gòu)層細(xì)間變形是否國超過限值，押通常采用靜鈔力彈塑性或苦動(dòng)力彈塑性寨時(shí)程分析計(jì)級算結(jié)構(gòu)的層式間位移。壟4董．候4狀垮高層建筑結(jié)托構(gòu)抗震設(shè)計(jì)唐4.4.圓1奴掉反應(yīng)譜分析灘反應(yīng)譜分析眾中使用的，湯受地基運(yùn)動(dòng)才影響的結(jié)構(gòu)梳的動(dòng)力平衡款方程式可以棋寫成下列形吧式：紋其中：糕：質(zhì)量矩陣這；挪：阻尼矩陣偏；犧：剛度矩陣吸；史：地基加速阻度靠各表示相對鋼位移，速度耗，加速度。中反應(yīng)譜分析喊法是把多自喪由度系統(tǒng)假闊設(shè)為單自由悠度系統(tǒng)的復(fù)狡合體，組合知并分析預(yù)先袍通過數(shù)值積平分求出的任蔬意周期（或撒者頻率）范敢圍對應(yīng)的最確大反應(yīng)值（紙加速度，粗坐速度，位移堅(jiān)）的方法，裕粱主要應(yīng)用于錯(cuò)利用設(shè)計(jì)頻章譜所進(jìn)行的堤抗震設(shè)計(jì)中灑。反應(yīng)譜分菠析方法是先涼求出每個(gè)振政型對應(yīng)最大固反應(yīng)值，然圍后用適當(dāng)?shù)奈锝M合方法，植預(yù)測最大反敵應(yīng)值?？捎梅磻?yīng)譜帽方法計(jì)算等務(wù)效地震荷載抽是一種擬靜恰力方法。首恭先應(yīng)用結(jié)構(gòu)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相關(guān)扶理論計(jì)算出花單自由度質(zhì)嘴點(diǎn)體系的地坑震反應(yīng)，建搏立反應(yīng)譜；煮再用加速度筑反應(yīng)譜計(jì)算秀結(jié)構(gòu)的最大利慣性力作為倚結(jié)構(gòu)的等效廊地震荷載；廊然后按靜力旺方法進(jìn)行結(jié)筐構(gòu)計(jì)算和結(jié)銜構(gòu)設(shè)計(jì)。我絮國的抗震規(guī)蜂范是根據(jù)虛255躍條地震加速宴度記錄計(jì)算義得到反應(yīng)譜餡曲線，經(jīng)過期處理后得到于的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)步譜作為設(shè)計(jì)亡反應(yīng)譜曲線形。按反應(yīng)譜嗓方法計(jì)算等躍效地震荷載坐根據(jù)高層建妻筑的高度和染其它要求可佳以采用以下趴方法：底部神剪力法，振給型分解反應(yīng)松譜法（瘋SRSS怕法），考慮戰(zhàn)扭轉(zhuǎn)耦連的尤振型分解反拳應(yīng)譜法（艙CQC式法）。礦4.4.少2盈拌彈性，彈塑倍性時(shí)程分析崇時(shí)程分析中緒使用的動(dòng)力牧平衡方程式貍可以表示為痰下列形式：夠其中：喝：質(zhì)量矩陣準(zhǔn)；老：阻尼矩陣痕；愉：剛度矩陣缸；資：動(dòng)力荷載打各表示相對繭位移，速度丸，加速度。菌時(shí)程分析是雅指當(dāng)結(jié)構(gòu)受線動(dòng)荷載作用劃時(shí)，計(jì)算動(dòng)階力平衡方程反式的過程。延利用結(jié)構(gòu)的宣動(dòng)力特性和掛所施加的動(dòng)女荷載求出任承意時(shí)刻結(jié)構(gòu)候的反應(yīng)（位裝移，內(nèi)力）遞。通常采用榮振型疊加法饑進(jìn)行高層建柱筑結(jié)構(gòu)的彈令性時(shí)程分析突。振型疊加瞎法是指結(jié)構(gòu)挑的位移用相禁互正交位移取向量的線性破組合的形態(tài)汪求解的方法嘆，該方法的例前提條件是暑阻尼矩陣可千以用質(zhì)量矩津陣和剛度矩舟陣的線性組州合所表示。攪在時(shí)程分析些中，結(jié)構(gòu)的生位移是由振夏型向量和單旋自由度系方嫩程式解的乘妻積所決定的趴，并且它的肥準(zhǔn)確性受所峽選擇的振型荷數(shù)量影響。師這種方法是凡結(jié)構(gòu)分析程墊序中使用最艦多的方法之岸一，對高層迎結(jié)構(gòu)的線性盛動(dòng)力分析是莊一個(gè)很有效犬的方法。但軍是對非線性鋸動(dòng)力分析或反者因?yàn)檠b有葡特殊的阻尼斧器而不能把兆阻尼表示為號剛度和質(zhì)量扁的線性組合姿的情況下是誦不能使用線支性疊加法的習(xí)，這一點(diǎn)是伐振型疊加法春的缺點(diǎn)。萍對于在罕遇兩地震作用下欺，大多數(shù)高伙層結(jié)構(gòu)都已勞進(jìn)入彈塑性請狀態(tài)，往往習(xí)應(yīng)采用動(dòng)力府彈塑性時(shí)程索分析計(jì)算結(jié)溝構(gòu)的層間位誦移。即在抗刪震計(jì)算中將每高層建筑結(jié)門構(gòu)作為彈塑燭性振動(dòng)體系寬，直接輸入強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)，卻計(jì)算其在地舉震過程中的圈各種反應(yīng)值曠。因?yàn)檫@已踢是非線性振會動(dòng)問題，疊釘加原理已不涂適用，故不敞能采用振型浪疊加法。通撒常將地面運(yùn)尼動(dòng)試件脖t皇分割成一系偷列的時(shí)間間馳隔Δ上t要，在每個(gè)時(shí)沈間間隔內(nèi)把宴體系當(dāng)作線醒性體系來計(jì)油算，逐步求奧出體系在各極時(shí)刻的反應(yīng)渾。按照《高強(qiáng)層建筑建筑寇混凝土結(jié)構(gòu)傘技術(shù)規(guī)程》恰的規(guī)定，應(yīng)價(jià)按照建筑場曲地類別和所像處地震動(dòng)參擇數(shù)區(qū)劃的特槳征周期分區(qū)殃選用不少于鳥二條實(shí)際地嗎震記錄和一績條人工模擬朱的地震波輸姜入，且地震毒波的持續(xù)時(shí)列間不宜小于癥建筑結(jié)構(gòu)基咬本自振周期別的腐3終～仁4悠倍，也不宜稅少于話12延秒。在進(jìn)行恒彈塑性時(shí)程辮分析時(shí)，結(jié)品構(gòu)的振動(dòng)模菊型是應(yīng)認(rèn)真?？紤]的非常蒸重要的分析上前提，通常記有以下幾種菊振動(dòng)模型：找1朵．層模型：膏將結(jié)構(gòu)的質(zhì)滲量集中于樓拼層處，用每疼層的剛度（虧層剛度）表芝示結(jié)構(gòu)的剛閉度，也稱為療層間模型，音可分為剪切牢型層模型，愈剪彎型層模橋型，優(yōu)點(diǎn)是榴較為簡單，籌計(jì)算量小，物但由于模型拜較為粗糙，嫩不能描述結(jié)抓構(gòu)各構(gòu)件的嫁彈塑性變形膛過程，因此彼不易據(jù)此確熊定結(jié)構(gòu)的薄謊弱部位。順2弓．桿系模型盾：模型的變趨形性質(zhì)由各寇桿件的變形進(jìn)性質(zhì)所決定凡，剛度矩陣小可以通過桿呀件的剛度矩慮陣集成求出握，而桿件的內(nèi)剛度矩陣在公彈性階段和貪彈塑性階段順是不同的，漢這就大大增副加了問題的匙復(fù)雜性。桿貍系模型的計(jì)肥算模型通常躲有三種，即閣單分量模型晚，雙分量模趙型，三分量漫模型。桿系作模型的優(yōu)點(diǎn)件是模型較為堤精細(xì)，能夠矩了解地震過位程中每根桿饅件的變形過蝦程，為結(jié)構(gòu)看設(shè)計(jì)提絞供了確切的蹦依據(jù)。缺點(diǎn)管就是太復(fù)雜梨，計(jì)算工作劃量太大。故3彎．桿系—層鐵模型：將高參層建筑結(jié)構(gòu)氧按桿件體系赴確定其變形勉和剛度，但恨結(jié)構(gòu)的質(zhì)量冠集中于樓層墓處，是一種蠅介于桿系模豪型與層模型綁之間的計(jì)算守模型，這種顆模型兼有層刑模型和桿系寇模型的優(yōu)點(diǎn)喂，是高層建途筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行浩深入的彈塑型性動(dòng)力分析享的較優(yōu)模型鏈。隆4.4.哪3也莖靜力彈塑性晨分析疏結(jié)構(gòu)靜力彈場塑性分析（近Pusho混ver陸）法在國外可應(yīng)用較早，風(fēng)80尋年代初期在翻一些重要刊史物上就有論五文采用過這菌種方法，近滴年來這種方傘法的應(yīng)用和膽研究逐漸深橡人。茄Pusho滔ver祝方法是近年滔來在國外得索到廣泛應(yīng)用影的一種結(jié)構(gòu)椒抗震能力評擁價(jià)的新方法慕，其應(yīng)用范侍圍主要集中孟于對現(xiàn)有結(jié)弦構(gòu)或設(shè)計(jì)方斃案進(jìn)行抗側(cè)痛力能力的計(jì)崇算，從而得犯到其抗震能驚力的估計(jì)。霜這種方法從研本質(zhì)上說是猛一種靜力非樹線性計(jì)算方文法，與以往賞的抗震靜力灰