教学楼结构与建筑分析

教学楼结构与建筑分析（精选8篇）

篇1：教学楼结构与建筑分析

郑州大学教学区建筑功能与结构分析

内容摘要：

本次调研以郑州大学教学区建筑群为主体，以郑州大学图书馆为例，对建筑功能与结构的相互联系和郑州大学建筑的结构、选材、选型和设备技术特点进行分析和探讨。首先讨论教学区整体建筑结构与功能的配合形式，再以郑州大学图书馆为例，研究建筑结构、材料、设备、选型的特点。

关键词：建筑 结构 功能

郑州大学核心教学区位于郑州大学中部,分为南、中、北三个教学区和元和广场，整体呈扇形分布，体现对称之美。

建筑结构的功能需要满足安全性、耐久性和适用性三个要求。郑州大学核心教学区的建筑最主要的功能是提供教学的场所，因此，为了方便教学，在保证安全性和耐久性的前提下，我们可以看到：

1)在教学楼之间采用了大量架空的走廊来连接楼层。以南教学区的教学楼为例，南2、3、4、5都通过在不同楼层间设置走廊与南1号楼连接，而其它们之间也有很多同样的走廊来连接，这样省去上下楼而直接从走廊可以很方便快捷的到达其他楼的教室。

2)在三面都有教学楼的空地上设立与二楼平齐了大平台。以南三为例，在南三东西楼之间的空地上设立的与二楼平齐的平台为例，平台由比较宽的台阶与地面连接，符合此处人流量大的特点而且较高的台阶显得更加大气，在平台下面有很大的空间，此处有小型超市和自行车停放处，更加满足了学生的需求。

3)在教学楼的内部，采用了内廊式的过道，这样充分利用了建筑内的空间，而且教学楼内部的柱子都埋在了墙中，过道里看不到柱子，方便人们行走，另外，有几幢楼的楼梯采用的是双跑楼梯，这样便于分散过于集中的人流。

由此，我们可以看到，合理的布局，在合适的位置采用合适的结构形式，使用合理的结构形式来弥补其他地方的不足，可以充分利用空间并发挥建筑本身的功能，方便人们的日常使用。

下面，我们以郑州大学图书馆为例来分析建筑材料、结构形式、建筑设备等技术内容及选型特点和利弊。郑州大学图书馆位于核心教学区东面，采用的建筑材料丰富，结构形式复杂，建筑设备齐全，选型特殊，是一幢独立的大型综合性建筑，具有代表性和象征性。

a)建筑材料：

由于高度和所需的荷载并不大，五层的图书馆采用的是钢筋混凝土材料。外墙面镶嵌有大块的瓷砖，与较大的混凝土柱子结合立体感非常强烈，具有很好的视觉效果；中庭的顶采用的是钢结构屋顶并铺设玻璃屋面，可以起到很好的采光效果。

但是图书馆很多地方的混凝土需要现场浇注，延长了工期，另外，钢筋混凝土材料不利于隔热，会造成能源的浪费；外墙的瓷砖耐久性不太好，长时间风化作用下可能会脱落；由于天井的跨度很大，对单坡的钢结构屋架的受力要求很高，当降雪量非常大的时候，不能及时排出屋顶的积雪可能会对屋架造成很大的压力。

b)结构形式：

郑州大学图书馆采用的是“回”型的天井式结构，中庭高达五层，包含大量的走廊和楼梯间。由于合理的布局，楼层的面积由下至上依次减小，呈现出很多的“阳台”，这样不但减轻了建筑本身的自重，还使得图书馆内部的空间获得了较高的利用率。比如在一楼两个报告厅顶部连接二楼走廊的平面上布置了很多桌子供学生使用，此处的采光效果很好，视野也极佳；结合图书馆的“回”型结构安置了很多楼梯和走廊，大部分楼梯都是旋转楼梯，这样不但节省了空间，而且使得图书馆内部颇具立体美感、交通非常便利，四个角上的楼梯间安置的落地窗使得此处的视野效果非常好，适宜学习；中庭顶部采用钢结构的屋架解决了中庭跨度大的问题；图书馆采用框架结构，使得阅览室的开间都非常大，符合阅览室的使用要求。

相应的，天井式的结构形式会导致天井中间的采光很差，阅览室的大开间也会产生采光问题；图书馆内很多旋转楼梯单跑长度过短而且比较狭窄，在转弯处容易造成拥挤，若果发生火灾，可能会影响人群的疏散。

c)建筑设备：

在采光方面，郑州大学图书馆采用大量的大立面玻璃窗，一定程度上弥补了结构上导致的采光问题，并在建筑内部安装了很多补光灯，采光效果良好。通风方面，中央空调和大量窗口的使用使得图书馆内的自然通风效果很好。防火方面，交通空间和阅读式之间采用卷帘门分隔，并且安置了必要的消防设施，加强了安全保障。给排水方面，每个楼层都有很多卫生间，很少看到输送管道，安排较为合理。

然而，大量玻璃的使用隔热效果很差，在夏季的时候会造成图书馆内部温度高，使用空调会浪费大量电能，不利于环保。

d)选型特点：

郑州大学图书馆整体呈“回”型，外部立面经过切割和分离，立体效果明显；采用了大量的条形窗，即满足了采光需求，而且也使得建筑整体更加通透；另外，四个角上的楼梯间外墙延伸，加长了图书馆正面的面积和立体感，入口处极宽的台阶显得更气势磅礴。

图书馆主楼在二层，正由于入口处多级台阶的选用导致残疾通道只能先通过台阶下的小门进入图书馆，不便于残疾人的出入。

通过上述的分析，建筑材料、结构、设备和选型之间彼此相互联系，往往更具建筑实际的功能而选用合理的结构形式、材料、设备、选型，在实现建筑功能的过程中往往受到以上几种因素的相互制约，需要人们根据实际情况来调整。比如在图书馆的选型中，方形、圆形的结构是比较适合的，因为人们需要在图书馆内查找资料，方形、圆形的结构占地面积大且便于人们在里面快速移动。再比如图书馆要求开间和进深都比较大，因此造成采光的不足是难以避免的。因此，在设计时分析建筑本省的功能，合理布局、恰当安排可以减小弊端，甚至化缺点为优点。

（由于所学专业知识、查阅的资料有限，实地考察的能力不足，文中有不足之处还请老师指出，必将积极改正。）

篇2：教学楼结构与建筑分析

关键词：高层建筑;结构;设计

随着城镇化速度的加快，推动了高层建筑的快速发展。作为城市发展的基础和社会活动的载体，高层建筑是营造良好的城市环境与宜人的生态体系不可或缺的部分，其设计多元化与标准中化越来越受到社会的重视。如何加强现代城市道路高层建筑设计工作的管理任务，已成为当今城市建设研究的重点课题。

篇3：高层建筑结构分析与设计

水平荷载成为决定因素。一方面, 因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值, 仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩, 以及由此在竖构件中引起的轴力, 是与楼房高度的两次方成正比;另一方面, 对某一定高度楼房来说, 竖向荷载大体上是定值, 而作为水平荷载的风荷载和地震作用, 其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

轴向变形不容忽视。高层建筑中, 竖向荷载数值很大, 能够在柱中引起较大的轴向变形, 从而会对连续梁弯矩产生影响, 造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小, 跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响, 要求根据轴向变形计算值, 对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响, 与考虑构件竖向变形比较, 会得出偏于不安全的结果。

侧移成为控制指标。与较低楼房不同, 结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加, 水平荷载下结构的侧移变形迅速增大, 因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言, 高楼结构更柔一些, 在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力, 避免倒塌, 特别需要在构造上采取恰当的措施, 来保证结构具有足够的延性。

2 高层建筑的结构体系

框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时, 往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架, 便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时, 框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载, 剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置, 增大了结构的侧向刚度, 使建筑物的水平位移减小, 同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀, 所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。

剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时, 即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中, 单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构, 其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高, 有一定的延性, 传力直接均匀, 整体性好, 抗倒塌能力强, 是一种良好的结构体系, 能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。

筒体体系。凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系, 包括单筒体、筒体-框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件, 分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体, 空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度, 各构件受力比较合理, 抗风、抗震能力很强, 往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。

3 高层建筑结构分析的基本假定

高层建筑结构是由竖向抗侧力构件 (框架、剪力墙、筒体等) 通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维空间结构进行分析是十分困难的。各种实用的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。下面是常见的一些基本假定:

弹性假定。目前工程上实用的高层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂直荷载或一般风力作用下, 结构通常处于弹性工作阶段, 这一假定基本符合结构的实际工作状况。但是在遭受地震或强台风作用时, 高层建筑结构往往会产生较大的位移, 出现裂缝, 进入到弹塑性工作阶段。此时仍按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的, 应按弹塑性动力分析方法进行设计。

小变形假定。小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题 (P-Δ效应) 进行了一些研究。一般认为, 当顶点水平位移Δ与建筑物高度H的比值Δ/H>1/500时, P-Δ效应的影响就不能忽视了。

刚性楼板假定。许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大, 而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构位移的自由度, 简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了条件。

计算图形的假定。高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种: (1) 一维协同分析。按一维协同分析时, 只考虑各抗侧力构件在一个位移自由度方向上的变形协调。在水平力作用下, 将结构体系简化为由平行水平力方向上的各榀抗侧力构件组成的平面结构。根据刚性楼板假定, 同一楼面标高处各榀抗侧力构件的侧移相等, 由此即可建立一维协同的基本方程。在扭矩作用下, 则根据同层楼板上各抗侧力构件转角相等的条件建立基本方程。一维协同分析是各种手算方法采用最多的计算图形。 (2) 二维协同分析。二维协同分析虽然仍将单榀抗侧力构件视为平面结构, 但考虑了同层楼板上各榀抗侧力构件在楼面内的变形协调。纵横两方向的抗侧力构件共同工作, 同时计算;扭矩与水平力同时计算。在引入刚性楼板假定后, 每层楼板有三个自由度u, v, θ (当考虑楼板翘曲是有四个自由度) , 楼面内各抗侧力构件的位移均由这三个自由度确定。剪力楼板位移与其对应外力作用的平衡方程, 用矩阵位移法求解。二维协同分析主要为中小微型计算机上的杆系结构分析程序所采用。 (3) 三维空间分析。二维协同分析并没有考虑抗侧力构件的公共节点在楼面外的位移协调 (竖向位移和转角的协调) , 而且, 忽略抗侧力构件平面外的刚度和扭转刚度对具有明显空间工作性能的筒体结构也是不妥当的。三维空间分析的普通杆单元每一节点有6个自由度, 按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲, 有7个自由度。

4 结论

随着高层建筑进一步的发展, 满足高层建筑的形式, 材料, 力学分析模型都将日趋复杂多元, 为了革新高层建筑, 体现其魅力, 追求新的结构形式和更加合理的力学模型将是土木工程师们的目标和方向。

摘要：本文围绕高层建筑结构, 总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法。为实际高层建筑结构分析与设计提供一定参考。

关键词：高层建筑结构,结构体系,剪力墙

参考文献

篇4：高层建筑结构选型分析与探讨

关键词：高层建筑 结构选型 结构体系

1工程概况

某高层建筑满足结构安全、经济合理要求，结合规划部门要求，最终方案定为28层综合楼，总建筑面积约25000m2，利用地区地形高差，主干道作为主入口，下部2层上部26层，层高3.2m，建筑高度89.6m，结构高度91.4m.建筑平面为规则对称井字型平面.

2 结构体系方案比较

根据建筑抗震、功能、高度、经济性方面考虑，为满足建筑对功能要求，结构体系考虑采用框-筒结构体系和剪力墙结构体系进行比较.本结构采用框-筒结构.一定程度克服纯框架和纯剪力墙结构缺点，发挥各自优点.刚度较大，自重较轻，平面布置灵活.保证结构整体抗震性能，具有一定承载能力、刚度和延性.剪力墙结构体系侧向刚度大，强度高，空间整体性能好.建筑墙体较多，分布较均匀，承重结构和维护结构达到较高程度统一.

2.1结构平面布置

2.1.1框-筒结构体系

结构平面布置考虑有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，尽量均匀对称，减少扭转的影响，建筑平面力求简单规则，以减少震害.所以在结构平面布置规则对称同时也考虑刚度对称，在矩形中部设置楼电梯井筒体，根据建筑平面对称布置框架.在抗震设计时只需且必须对结构纵、横两个主轴方向进行抗震设计.梁和柱中线重合使传力直接，减小偏心过大而带来不利影响.框架柱截面高度和宽度均不小于300mm.避免形成短柱.在竖向非地震荷载作用下用调幅法来考虑框架梁塑性内力重分布.对现浇框架调幅系数取0.8-0.9；对装配整体式框架调幅系数取0.7-0.8.在框-筒结构中由框架和核心筒体共同受力.筒体中剪力墙可合并成总剪力墙抗弯刚度为各剪力墙抗弯刚度之和；所有框架可合并为总框架，抗弯刚度为各框架抗弯刚度之和.结构成为弯剪型悬臂梁.

2.1.2剪力墙结构体系

剪力墙结构有较好抗震性能，剪力墙结构造价主要影响因素实剪力墙数量及布置问题.剪力墙间距根据建筑平面布局确定，一般取为建筑开间或若干倍建筑开间.剪力墙间距过小，墙体材料强度得到充分发挥并导致较大地震反应.同时自重增大会增加基础工程投资.28层综合写字间办公楼，考虑有较大办公空间和会议室，剪力墙按大开间布置，充分发挥墙体承载能力，具有较好技术经济指标.

2.2 结构竖向布置

结构竖向布置方面，该项目高宽比H?B=3符合抗震规范框-筒结构6 度设防小于6，剪力墙结构小于6 要求.在抗震设计中要求结构承载力和刚度宜自下而上逐渐减小，變化宜均匀、连续，不要突变.该工程平面在竖向上没有内收外挑情况，平面从底至顶基本一致.竖向刚度变化表现在分段改变构件截面尺寸和混凝土强度等级，从施工方便来说改变次数不宜太多；从结构受力角度来看改变次数太少，每次变化太大又容易产生刚度的突变.最后决定把断面减少与强度降低错开楼层，避免同层同时改变引起刚度突变.根据各楼层刚度变化符合高规对抗震设计高层建筑结构规定使其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度70%或其上相邻三层侧向刚度平均值80%规定.

3 计算参数

设计基准期50年，使用年限50年，安全等级为一级，地基设计等级为甲级.本工程抗震设防烈度为6度，地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.05g，建筑抗震设防类别为丙类.由于本工程建筑场地为I 类场地，按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施.该工程为A 级高度建筑，其结构抗震等级剪力墙和框架柱均为三级.场地的特征周期Tg=0.25s，水平地震影响系数最大值αmax=0.04，放大系数β=2.25.基本风压为0.40kN/m2，地面粗糙为D 类，风压体形系数、风压高度变化系数及风振系数均按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 的规定采用，楼面活荷载标准值按荷载规范取值.

4结果分析

4.1结构体系对建筑使用功能影响分析

结构选型首先考虑结构型式对功能适应性.包括使用空间要求功能要求对结构选型影响.

框-筒结构体系核心筒由布置在电梯、楼梯间及设备管线井道四周钢筋混凝土墙组成.核心筒平面尺寸越大结构，抗侧刚度越大.核心筒越大服务性用房面积就加大，建筑使用面积减小.对于框架部分高层结构框架柱截面较大，对建筑使用存在一定影响.可以形成较大使用空间，建筑平面布置灵活、造型活泼，易于满足多功能使用要求.

4.2结构体系对结构受力合理性影响分析

框-筒结构体系地震和风荷载作用下最大层间位移均出现在第16层，层间位移较为均匀.框架-核心筒结构，在水平荷载作用下侧向变形以弯曲变形为主，剪力变形为辅.侧移曲线接近于弯曲型杆件侧移曲线.框架-核心筒体系中框架和核心筒受到各层楼盖水平刚度约束，两者侧移趋于一致，构件上下层间侧移角严重不均匀情况得到改善，结构等强设计和满足变形要求成为比单一结构体系纯框架、纯剪力墙结构更具有优越性.

剪力墙结构体系由于刚度较大，侧移非常小.纯剪力墙结构，当房屋层数较少，墙体高宽比值小于1 时在水平荷载下墙体以剪切变形为主，弯曲变形所占比重较小，墙体侧移曲线承剪切型.当房屋层数很多，墙体高宽比值大于4 时墙体在水平荷载下侧移以弯曲变形为主，剪力变形退居次要地位，墙体侧移曲线接近弯曲型.

4.3结构体系对结构经济性影响分析

综合经济分析就是全面考察影响经济效益要素，系统地考虑结构方案经济性，不但考虑结构方案前期投资费用还要考虑其全寿命期费用；除以货币指标核算结构建造成本外还要从节省材料消耗和节约劳动力等各项指标来衡量，从可持续发展角度要特别考虑资源节约；某些生产性建筑早日投产交付可以较快地回收投资资金，得到较好经济效益.在结构方案比较时综合考虑一次性开发初始投资和建设速度间关系.高层建筑投资巨大，结构施工周期缩短使整个建筑更早取得经营收入，缩短贷款建设还贷时间，减少利息.因此即使结构方案一次投资费用较高也可能是经济方案.

5结论

综上所述框-筒结构和剪力墙结构体系对同一建筑结构设计比较可以得到：两种结构体系对于高层建筑来说各具特点.框-筒结构框架部分布置灵活多变，结构构件尺寸较大对使用有一定影响，不够美观；剪力墙整齐美观，但建筑功能固定不宜改变.剪力墙结构刚度较大，侧移相对较小，自重大，工期较长，造价相对较高；框-筒结构只要设计合理也拥有合适刚度，不会使侧移太大且自重较轻，工期较短，造价相对较低.两种结构体系在经济性，舒适性和适用性方面都是各具优势.采用结构体系在首先满足承受竖向荷载及抗震、抗风等基本要求，在结构受力性能、与建筑功能适应性、施工速度、综合经济效益等方面各自具有不同优缺点.

参考文献

[1]吴大炜，高层建筑的结构优化设计研究[J]，四川建筑科学研究，2006，04，

[2]郭猛；姚谦峰，地震作用下框架-复合墙结构弹塑性内力计算[J]，北京交通大学学报；2010，04，

[3]陈耀，高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J]，福建建材；2011，04，

篇5：建筑结构与结构CAD教学大纲

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《建筑结构与结构 CAD》教学大纲

总 学 时： 学 分： 132 8.5 2周 2 课程设计： 学 分：

一、课程的性质和任务 《建筑结构与结构 CAD》课程包括混凝土结构、砌体结构、钢结构及相关抗震 要求等内容组成，是一门应用性极强的应用科学，是建筑工程专业的主要专业课。本课程讲授混凝土、钢材、砖、石等材料的基本力学性质，钢筋混凝土结构、砌体 结构、钢结构基本构件的受力特点。使学生掌握钢筋混凝土梁、板、柱、楼（屋）盖预应力混凝土构件，砌体结构的墙、柱及钢结构的连接，梁、柱的设计计算方法 和一般结构的构造知识；同时掌握与施工和工程质量监理有关的结构基本知识。能 进行一般民用房屋和单层工业厂房结构选型与结构计算，并能绘制结构施工图。

二、教学内容和教学要求 课题一：钢筋混凝土结构

（一）绪论 教学要求：了解钢筋混凝土的优缺点、应用范围及发展简史

（二）钢筋混凝土结构的基本计算原理 主要内容： 1．结构功能及其极限状态 2．结构可靠度应用概率论的基本知识 3．建筑结构的荷载 4．极限状态设计法 教学要求： 掌握：建筑结构荷载的确定 理解：概论论的基本知识 应用：极限状态设计法 1

（三）钢筋混凝土材料的力学性能 主要内容：

1、混凝土的力学性能

2、钢筋的种类及其力学性能 教学要求： 掌握：钢筋和混凝土的主要力学性能，正确合理地选择钢筋和混凝土材料 应用：表格中各种指标值

（四）受弯构件正截面承载力计算 主要内容： 1．概论 2．梁、板的一般构造 3．受弯构件正截面承载力的试验研究 4．受弯构件正截面承载力计算的基本理论 5．单筋矩形截面承载力的计算 6．双筋矩形截面受弯构件正截面承载力的计算 7．T 形截面受弯构件正截面承载力的计算 教学要求： 掌握：受弯构件正截面承载力计算及其构造要求 理解：受弯构件在荷载作用下各阶段的应力状态及其在结构设计中的应用 应用：通过工程实例，提高分析问题和解决问题的能力

（五）受弯构件斜截面承载力计算 主要内容： 1．概论 2．受弯构件斜截面承载力的试验研究 3．受弯构件斜截面承载力计算 4．纵向钢筋的弯起、截断和锚固 教学要求： 掌握：受弯构件斜截面承载力计算及其构造要求 理解：斜截面破坏形式及“剪跨比”概念 应用：通过工程实例，提高分析问题和解决问题的能力 2

（六）钢筋混凝土受扭构件承载力计算 主要内容： 1．概论 2．钢筋混凝土受扭构件的限制条件 3．矩形截面剪、扭承载力计算 4．矩形截面弯、剪、扭构件承载力计算 5．受扭构件的构造要求与计算步骤 教学要求： 掌握：矩形截面弯、剪、扭构件的承载力计算 理解：受扭构件截面上的应力分布及其构造要求 应用：通过工程实例，提高分析问题和解决问题的能力

（七）钢筋混凝土受压构件承载力计算 主要内容： 1．轴心受力构件 2．偏心受压构件 3．偏心受压柱斜截面受剪承载力计算 教学要求： 掌握：钢筋混凝土受压构件正截面承载力计算及其构造要求 理解：钢筋混凝土受压构件斜截面承载力计算 应用：通过工程实例，提高分析问题和解决问题的能力

（八）受拉构件承载力的计算（※）主要内容： 1．轴心受拉构件的正截面承载力计算 2．偏心受拉构件的正截面承载力计算 教学要求： 了解：计算概念

（九）钢筋混凝土构件变形与裂缝验算 主要内容： 1．受弯构件的变形计算 2．裂缝宽度的计算 3 教学要求： 掌握：受弯构件的挠度计算，受弯及受拉构件裂缝宽度的验算 理解：EI—为常数，B—为变数

（十）预应力混凝土构件 主要内容： 1．基本概念 2．施加预应力的方法和错具 3．预因力混凝土材料 4．张拉控制应力和预应力损失 5．预应力混凝土轴心受拉构件 6．预应力混凝土构件的构造 教学要求： 了解： 1．预应力混凝土的基本概念 2．会进行预应力损失的计算 3．会应用减少预应力损失的措施

（十一）钢筋混凝土梁板结构 主要内容： 1．概论 2．整体式单向板肋形楼盖 3．双向板肋形楼盖 4．井字楼盖（※）5．装配式楼盖（※）6．楼梯 7．雨逢 8．楼梯 教学要求： 掌握： 1．单向板、双向板肋梁楼盖按弹性理论和塑性理论的计算方法、截面配筋计 算和构造要求 4 2．楼梯、过梁和雨逢的计算方法及其构造要求 理解：装配式楼盖平面布置原理和构造要求 应用：通过工程实例，提高分析问题和解决问题的能力

（十二）单层工业厂房结构（※）主要内容： 1．单层工业厂房的结构组成和受力特点 2．单层工业厂房的结构组成选型与支撑布置 3．单层工业厂房铰接排架的内力分析与组合 4．单层工业厂房排架柱设计 5．柱下独立基础 6．单层工业厂房镒接排架设计实例 教学要求： 掌握：单跨排架的计算方法和排架柱截面配筋计算 理解：单层厂房的组成与传力途径 应用：进行构件的选型及其布置

（十三）多层房屋结构和高层房屋结构（※）主要内容： 1．多层房屋和高层房屋结构类型 2．框架结构布置及计算简图 3．多层多跨框架的内力和侧移计算 4．框架的内力组合及截面配筋 5．现浇框架的确一般构造要求 教学要求： 了解：多层框架的设计原理和方法

（十四）建筑结构 CAD 简介 主要内容： 1．建筑结构 CAD 概况 2．建筑结构 CAD 的基本概念及工作过程 3．建筑结构 CAD 软件——PK 软件的介绍 4．利用 PKPM 软件进行框架结构、连续梁、排架结构等的内力计算和画结构施 5 工图 教学要求： 了解：建筑结构 CAD 的基本概念及其工作过程 掌握：PKPM 软件，能进行框架结构、连续梁、排架结构等设计 课题二：砌体结构

（一）砌体材料及其力学性能 主要内容： 1．砌体材料 2．砌体种类 3．砌体的力学性能 教学要求： 了解：各种砌体的强度指标，并会查表 应用：会合理选用砌体材料

（二）砌体结构构件的承载力计算 主要内容： 1．砌体结构设计表达式及分项系数 2．受压构件 3．局部受压计算 4．受拉、受弯和受剪构件（※）5．配筋砌体概述 教学要求： 掌握：无筋砖砌体的受压及避部受压构件的计算 了解：配筋砌体的计算和构造

（三）混合结构房屋的墙、柱设计 主要内容： 1．房屋的结构布置 2．房屋的静力计算方案 3．墙、柱的构造要求 4．刚性方案房屋墙体计算 5．弹性与刚弹性方案房屋的墙体计算（※）6 教学要求： 掌握：砖砌体墙、柱的高厚比验算，刚性方案房屋墙体的计算 了解：房屋结构布置承重方案和墙、柱的构造要求

（四）过梁、墙梁和挑梁的设计与计算 主要内容： 1．过梁 2．墙梁（※）3．挑梁 教学要求： 掌握：过梁、挑梁的计算 了解：墙梁的设计

（五）建筑抗震设计基本知识 主要内容： 1．地震基本知识 2．建筑抗震设防基本知识 3．地震作用 教学要求： 掌握：建筑抗震设防基本知识 了解：地震基本知识

三、多层砌体房屋抗震设计 主要内容： 1．概述 2．震害及其分析 3．抗震设计的一般规定 4．抗震计算 5．抗震构造措施 6．设计实例 教学要求： 掌握：抗震设计的一般规定 应用：抗震构造措施 7 课题三：钢结构

（一）绪论 主要内容： 1．钢结构的特点和应用范围 2．钢结构的概况 教学要求： 了解：钢结构的特点，应用范围及发展概况

（二）钢结构的材料和设计方法 主要内容： 1．钢结构的材料 2．影响钢材力学性能的主要因素 3．钢材的选用及规格 4．钢材的应力集中 5．钢结构的计算方法和设计指标 教学要求： 掌握：钢材的力学性能，正确理解并熟悉现行规范关于钢结构采用牌号的规定 了解：钢材的规格及其选用，会型钢表 应用：应力集中原理，处理实际工程问题

（三）钢结构的连接 主要内容： 1．钢结构的连接方法 2．焊接方法和焊接类型 3．角焊缝的构造和计算 4．对接焊缝的构造和计算 5．焊接变形和焊接应力

6、普通螺栓连接 7．高强度螺栓连接 教学要求： 掌握： 1．焊接连接的计算与构造要求 8 2．螺栓连接的计算与构造要求

（四）受弯构件的计算 主要内容： 1．梁的类型及其应用 2．梁的强度和刚度计算 3．梁的整体稳定 4．型钢梁的设计 5．梁的局部稳定 教学要求： 掌握： 1．梁的强度和刚度计算 2．对梁的整体稳定和局部稳定重点是讲清物理概念 理解：组合梁中加劲肋布置的原理

（五）轴心受力构件和拉弯、压弯构件 主要内容： 1．轴心受力构件 2．实腹式轴心受压柱 3．格构式轴心受压柱 4．偏心受力构件 5．柱头与柱脚 教学要求： 掌握：实用轴心受压柱的设计 了解：格构式轴心受压柱的计算方法 应用：对偏心受力构件只作一般了解

（六）钢屋盖（※）主要内容： 1．钢屋盖结构的组成形式和尺寸 2．支撑 3．屋架杆件内力计算 4．屋架杆件截面设计 9 5．屋架节点设计 6．钢屋架施工图 7．轻型钢屋架 8．网架结构 9．钢屋架设计实例 教学要求： 理解：屋盖支撑布置、杆件内力组合、截面设计、节点设计 应用：能识读钢屋架结构施工图 注：大纲中带※号者未计入总学时，可作为选修及自学内容

三、学时分配表 序号 1 2 3 课题 一 二 三 课 题 内 容 总学时 66 28 36 2 132 其 中 授习题课 实验课 8 2 2 14 讲 34 26 34 2 钢筋混凝土结构 砌体结构 钢结构 机动、复习合 计 106 12 14 注：习题课学时可根据学生接受能力进行调整。

四、实践性教学环节和课外教学活动

序 号 实验项目名称 实验 学时 实验内容

1、安装 PKPM 设计软件

2、将 PKPM 设计软件安装 光 盘 放 入 光 驱并 运 行 SETUP.EXE

3、点击下一步进行安装

4、安装加密狗驱动程序

5、重启计算机即可

6、双击 Windows 桌面上的 PKPM—CAD 图标，弹出 PKPM 系列软件界面，显示主菜单

1、轴线输入

5、荷载定义

2、网格生成

6、楼层组装

3、构件定义

7、保存文件

4、楼层定义

1、检查数据文件

2、程序对刚才建立的模型 必 修 实验要求 选 修 其 他 备注 1 常用 PKPM 结构 分析设计软件的 安装、调试和维 护能力 PMCAD 的启动 2 * 2 执 行 主 菜 单 A—PM 交互式数 据输入 执行主菜单 1— 检查数据文件 2 * 3 2 * 10 执行主菜单 2— 输入次梁楼板 4 执行主菜单 3— 荷载输入信息 执行主菜单 5— 画结构平面图 执行主菜单 4— 形成 PK 文件 操作实例：框架 结构、连续梁、现浇楼盖。课程设计 2 5 2 6 4 7 进行数据检查

3、输入次梁楼板

4、选择下一个需要作布置 的标准层号

1、输入荷载信息

2、画结构平面图

3、修改楼板配筋图参数

4、完成图层管理一系列操作

5、画板的配筋图

1、框架生成

2、连续梁生成

3、现浇楼盖生成

1、PK 数据文件输入和数检

2、框架、连续梁、现浇楼盖 等结构计算

3、绘制框架、连续梁、现浇 楼盖 2周 * * * *

五、建议考核方式

1、采取知识考核与能力考核相结合。知识考核占总分的 50%，能力考核占总分的 50%；

2、知识考核于期中和期末，以卷面的形式出现，集中考核学生对所学知识的掌握程 度；能力考核是指课程设计及大作业；

篇6：教学楼结构与建筑分析

1高层建筑常见的结构体系特点

我国对高层建筑定义:“十层及十层以上的住宅建筑为高层建筑，除住宅建筑之外的民用建筑高度大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑)[1]。”高层建筑常见的结构体系有框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系以及筒体体系，前三类结构体系的特点如下。

1.1框架体系

框架体系由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载，具有较高的承载能力和较好的整体性;其平面布置灵活、可形成较大的空间，但在水平荷载作用下表现出抗侧移刚度小，水平位移大的特点。框架体系的适用高度在地震区为6～15层，在非地震区为15～20层[2]。

1.2剪力墙体系

利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的体系称为剪力墙体系，其实质上是固结于基础的钢筋混凝土墙片，具有很高的抗侧移能力。一般情况下，剪力墙体系楼盖内不设梁，楼板直接支承在墙上，墙体既起承重作用，又起围护和分隔作用。剪力墙体系抗侧力刚度大，整体性好，整齐美观，抗震性能好，但由于其横墙较多、间距较密，使得建筑平面的空间布置灵活性较差[3]。剪力墙体系常用于住宅、旅馆等开间要求较小的高层建筑，其适用高度为15～50层[2]。

1.3框架—剪力墙体系

在框架体系的适当部位增设一定数量的剪力墙，形成的框架和剪力墙结合在一起共同承受竖向和水平荷载的体系称为框架-剪力墙体系，其侧向刚度比框架体系大，大部分水平荷载由剪力墙承担，而竖向荷载主要由框架承担，因而用于高层房屋比框架体系更为合理;同时由于其部分位置设置有剪力墙，保持了框架体系易于分割空间、立面易于变化等优点[4];此外，其抗震性能也较好。框架—剪力墙体系常用于多层及高层办公楼、旅馆等建筑，其适用高度为15～25层，一般不宜超过30层[2]。

2计算机模拟建筑模型

计算机模拟建筑模型的建模参数如下:该建筑为单过道式轻质隔音隔墙办公大楼，不考虑剪力墙开洞以及隔墙的自重作用，永久荷载标准值取3.5kN/m2，可变荷载标准值按照《建筑结构荷载规范》(GB50009—)取为取2.0kN/m2。结构抗震等级为一级，场地类别为Ⅱ类，抗震设防烈度为7度第二组，设计基本地震加速度值为0.10g。纵向轴网间距5m×10，横向轴网间距5m+2.5m+5m，层高3m。框架体系中，柱截面尺寸500mm×500mm，梁截面尺寸分别为300mm×550mm，250mm×500mm;剪力墙体系中，剪力墙沿着轴网横向布置，厚度500mm，连梁截面尺寸分别为300mm×550mm，250mm×500mm;板厚120mm。按照《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)规定，框架柱、框架梁、剪力墙和连梁的混凝土强度等级C40，现浇楼板的混凝土强度等级C30;框架柱、框架梁、剪力墙和连梁、楼板的纵向受力钢筋均采用HRB400级，箍筋均采用HPB300级。模型实体如下图所示(注:10层框架结构为模型1，10层剪力墙结构为模型2，20层框架结构为模型3，20层剪力墙结构为模型4)。

3模型计算分析结果

3.1位移分析

从计算结果中可以看出，所有模型的层间位移角都满足《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)中表5.5.1对钢筋混凝土框架(θ≤[θe]=1/500)和抗震墙(θ≤[θe]=1/1000)中结构弹性层间位移角的规定[5]。在结构受力概念中可以假设剪力墙结构的侧墙为若干个框架柱连接组合而成，由于图1各楼层模型图剪力墙的侧向截面惯性矩比框架结构较大，相对剪力墙结构而言，框架结构可看成柔性结构，所以剪力墙的抗侧刚度要比框架结构较大，其每层的层间最大位移、层间最大位移角比框架结构较小。从表中的最大位移和最大位移角还可以看出，所有模型的顶层都随着地震作用而发生“鞭梢效应”，即在地震作用下，高层建筑或其他建(构)筑物顶部细长突出部分振幅剧烈增大的现象[6]。在模型1和模型2中，虽然楼层剪力和楼层弯矩随着楼层增加而不断减小，但是楼层最大位移随着楼层的增加而不断增大，模型2的楼层最大位移比模型1的增大幅度较小;楼层的.最大位移角是反映结构楼层在水平地震作用下的重要技术性能参数，各层的最大位移角有增大、也有减小，但是模型2的楼层最大位移角变化幅度不大，几乎都在1/9000。上述分析结果表明剪力墙结构在地震作用下，其顶部发生“鞭梢效应”现象比框架结构较小。另外，从模型3和模型4的最大位移和最大位移角中可以看出，虽然模型3的顶部发生“鞭梢效应”的现象比模型4较小，但是纵向比较模型2和模型4可以得出，同一种建筑结构随着楼层的增大，其发生“鞭梢效应”现象更为明显。

3.2受力分析

从计算结果中还可以看出，由于建筑结构的底层直接与基础相连，永久荷载和可变荷载从上而下传递到基础，基础直接受到地基的地震作用，所以底层的剪力和弯矩是最大的，结构的顶部虽然水平位移最大(可看成是外部静定，内部超静定的悬臂结构)，但是顶部受到垂直传递的荷载以及地震作用的影响最小，所以其楼层剪力和弯矩随着楼层增大而减小。横向比较模型1和模型2、模型3和模型4，由于剪力墙结构所分配的刚度和质量比框架结构大，导致其每层的地震惯性力比框架结构大，从而其每层的楼层剪力、楼层弯矩比框架结构大。

3.3综合分析

根据以上位移和受力分析，可以得出随着楼层层数增大，剪力墙体系所发挥出来的抗侧向水平地震作用的优越性越来越明显。此外，上述模型都是沿着建筑结构的侧向布置剪力墙，但是实际设计中，必须考虑结构的抗纵向水平地震作用。相同截面尺寸，数量框架结构的纵向、侧向刚度可以看成相同，但是由于剪力墙截面在x和y方向的惯性矩差异很大，导致其不同方向的抗震刚度也差别很大，所以在剪力墙结构中，除了在建筑结构的侧向布置剪力墙外，还需在其纵向布置剪力墙，以提高结构的综合承载能力、抗震性能和刚度。

4结束语

篇7：教学楼结构与建筑分析

本工程地点在浙江省舟山市市区，交通便利，周边有居民居住和其它无需要保护的各类管线等设施。主要设计任务为：1.建筑设计：在给定的设计条件下完成下列建筑施工图（1）建筑设计总说明及门窗表。（2）建筑平、立、剖面图。（3）楼梯平面图及剖面图。2.结构设计：在给定的设计条件下完成下列结构施工图（1）结构设计总说明。（2）上部结构施工图。（3）完成结构计算书。（4）地基基础设计（自愿完成）。

目标：通过设计达到对专业知识的综合应用，把专业理论知识与实践相结合。掌握在给定的设计条件下对教学楼作出建筑与结构设计，完成结构计算书，并绘制建筑与结构的施工图。设计成果能够结合新材料、新工艺等先进技术和方法。

1.建筑设计：在给定的设计条件下完成下列建筑施工图（1）建筑设计总说明及门窗表。（2）建筑平、立、剖面图以及各节点详图。（3）楼梯平面图及剖面图。

建筑设计依据：

（1）建筑为五层，层高不小于3.6米，总建筑面积约为4500平方米；（2）建筑工程等级为二级，耐火等级为二级，合理使用年限为50年；

（3）屋面防水等级为三级。

（4）年降水量1800mm。夏季最高气温39摄氏度，冬季室外气温最低-2摄氏度。（5）按现行国家规范进行建筑保温隔热设计。

2.结构设计：在给定的设计条件下完成下列结构施工图（1）结构设计总说明（2）上部结构施工图。（3）基础施工图（根据需要）。（4）完成结构计算书。结构设计依据：

（1）抗震烈度为7度，重力加速度值是0.1g，框架抗震等级为3级；（2）建筑场地为II类，地面粗糙度为B类，设计时不考虑地下水的影响；（3）基本雪压为S0=0.5KN/m2 ；（4）基本风压为W0=0.85kN/m2；

（5）建筑场地Ⅲ类。地质条件良好（相关指标另定）。

《结构设计计算书》和图纸的具体要求，可以根据实际情况采用，但最少必须手算计算一榀框架及一块典型板。

结构布置

考虑建筑功能要求，正确选取计算单元，并绘制结构平面布置图（图纸比例 1:100）；

截面初估

对于受弯构件，可取梁高h=(1/8～1/12)l,梁宽b=(1/2～1/3)h;荷载计算

按照“结构设计条件”给出的各项进行计算；

内力计算

竖向荷载和水平荷载建议分别采用分层法和D值法计算，并绘制荷载作用下框架的内力图（包括弯距图、剪力图与轴力图）；

内力组合考虑各种不利、有利因素对各个控制截面进行内力组合；

截面设计

进行框架梁、柱截面配筋计算，并绘制下列结构施工图(1:100 各项图幅可以自行调整，但要求布局合理)： 柱平面配筋图及其大样 梁平面配筋图及其大样 板平面配筋图

基础设计（可自愿完成）

采用合理的基础类型及计算，绘制基础平面布置图（图纸比例 1:100）和基础配筋图（图纸比例 1:20或1:30）； 电算复核

采用PKPM商用软件计算复核，并绘制梁、柱、板施工图

结构设计计算书----结构设计计算书中必须注明结构选型和结构布置的理由及设计依据，详细列出结构设计计算的各个步骤、全部的计算过程和计算结果。计算书中应附有必要的计算用图（结构及构件的关系图和结构及构件的计算简图）。计算书的书写必须整洁，不能随意涂改。

进程安排：

1.2011年12月--2012年1月完成外文翻译、文献综述、开题报告等工作。2.2012年2月-2012年3月20日完成调研、资料收集和准备。3.2012年3月底完成设计框架 4.2012年4月30日完成设计初搞 5.2012年5月10日完成设计修改

6.2012年5月20日完成设计终稿并上交 参考文献：

1.《土木工程材料》相关教材 2.《钢筋混凝土结构》相关教材

3.《现行建筑结构设计规范》中国建筑工业出版社 4.《房屋建筑学》相关教材

5.《现行建筑设计规范》中国建筑工业出版社 6.《混凝土结构设计规范》GB 50010－2002 7.《建筑结构荷载规范》GB 50009－2001；2006年 8.《建筑地基基础设计规范》GB 50007－2002；

9.《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 10.《建筑结构制图标准》GB/T 50105－2001； 11.《房屋建筑制图统一标准》GB/T 50001—2001 12.《建筑制图标准》GB/T 50104—2001 13.《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》06G101－6 14.《钢筋混凝土结构构造手册》 中国建筑工业出版社 15.《建筑结构静力计算手册》中国建筑工业出版社 16.《建筑节能标准规范》汇编

篇8：高层建筑结构分析与设计

1.1 水平荷载成为决定因素

一方面, 因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值, 仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩, 以及由此在竖构件中引起的轴力, 是与楼房高度的两次方成正比;对高度已经确定了的建筑来说, 其重力值可以看做不变, 但是水平方向容易受影响, 主要是风和地表晃动产生的, 根据结构的变化以及变形程度等, 反映出较大程度的值的变动。

1.2 不应小看轴向变形

因为高层建筑本身的形态要求, 使得重力数值偏大, 这将引起柱的轴向变形, 进而影响到其他结构, 如连续梁弯矩的状态, 会出现支座负弯矩值降低, 跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响, 要求根据轴向变形计算值, 对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响, 与考虑构件竖向变形比较, 结果显示危险程度较高。

1.3 侧移成为控制指标

和低层建筑和平房建筑有所不同, 高层建筑因为结构的问题必须要考虑结构侧移的问题, 而高度越高, 水平方向就越容易不稳定, 所以要保证侧移在某种受力情况下能够被约束在一个允许值内。

1.4 结构延性是重要设计指标

与低层建筑相比较, 高层的弹性更大, 而如果发生外力, 变形也更为充分, 变形有助于缓解受力强度, 有一定缓冲能力, 杜绝塌陷, 一定要采用必要的手段充分利用这一弹性。

2 高层建筑结构分析

2.1 高层建筑结构分析的基本假定

高层建筑结构是由竖向抗侧力构件 (框架、剪力墙、筒体等) 通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。想要完全利用三维结构作为研究的全部依据很不容易, 各种方法都是为了更方便简化的完成模型计算, 以下是通常能有效利用的假定。

2.1.1 弹性假定

目前工程上实用的高层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂直荷载或一般风力作用下, 结构的弹性状态有所显现, 不过遇到天气状况比较恶劣的情况, 高层建筑的变形和不稳定性表现得更明显, 甚至出现结构破损, 进而带来弹塑性工作时间, 这时候利用弹性法来进行计算就不够准确, 要选择新的方法应用在设计中, 就是弹塑性动力分析法。

2.1.2 小变形假定

小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题 (P-Δ效应) 进行了一些研究。一般认为, 当顶点水平位移Δ与建筑物高度H的比值Δ/H>1/500时, P-Δ效应的影响就不能忽视了。

2.1.3 刚性楼板假定

对某些建筑的分析首先是假装平面内部的刚性处在最大情况下, 而外部刚度不进行考虑, 这种假设方法使得结构位移受到了限制, 实际上让判断方法更方便, 此外还能给筒体结构的简便计算带来效果, 通常, 剪力墙以及框架体系中运用这一办法无可厚非。但是, 竖向刚度突然发生变化的, 刚度不大, 出现了构件距离较大以及层数不够的问题, 楼板的变形明显, 尤其是和结构上面和下面的力的作用以及位置偏差十分突出, 应当调整这些力, 依据是影响的产生。

2.1.4 计算图形的假定

高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种:一维协同分析。使用这一办法, 只注意侧力构件与位移自由之间的协调, 并利用水平力的推动下, 把复杂的结构简单地看作是被水平力推动的抗侧力所影响的平面, 依据对刚性楼板进行的假定, 一个楼面内所存存在的构件标高构件移动相似, 可以看作是等值, 用这一办法能够创建一维方程, 而受到扭矩的影响, 要依照同层楼板上各抗侧力构件转角相等的条件建立基本方程。一维协同分析方法被使用的几率很大, 各种形式都有所利用。

二维协同分析。二维协同分析虽然仍将单榀抗侧力构件视为平面结构, 但考虑了同层楼板上各榀抗侧力构件在楼面内的变形协调。纵横两方向的抗侧力构件共同工作, 同时计算;扭矩与水平力同时计算。在引入刚性楼板假定后, 每层楼板有三个自由度u, v, θ (当考虑楼板翘曲是有四个自由度) , 楼面内各抗侧力构件的位移均由这三个自由度确定。剪力楼板位移与其对应外力作用的平衡方程, 用矩阵位移法求解。二维协同分析主要为中小微型计算机上的杆系结构分析程序所采用。

三维空间分析。二维协同有所缺陷, 对位移和力的考虑并不全面, 并且, 对刚度以及扭转刚度等的空间筒体的处理是不算精确的, 三维空间所表达的内容有所增大, 自由度按照理论原则的不同可以分别产生6个到7个, 同时, 对于翘曲等问题也考虑在当中, 使得对问题的反应更全面更立体。

2.2 高层建筑结构静力分析方法

2.2.1 框架———剪力墙结构

框架剪力墙对于各种力的方位, 可以用多种方式计算, 通常都对连梁进行连续假定, 考虑框架和剪力墙关于角度和位移状况产生的条件, 应当利用位移与承重能力之间的协调性来创立方程, 进入计算。因为遇到的其它条件有差异, 计算方法的不同, 需要运用的思维也有差异。

框架———剪力墙的机算方法, 通常是将结构转化为等效壁式框架, 采用杆系结构矩阵位移法求解。

2.2.2 剪力墙结构

剪力墙承受怎样的力, 以及变形的效果和开洞有直接关系, 根据受力性质的差异, 可以将单片剪力墙划分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙, 其截面应力分布也不同, 计算内力与位移时需采用相应的计算方法。

剪力墙结构的机算方法是平面有限单元法。这种方法的准确度较高, 并且适合各类剪力墙, 不过缺陷在于自由程度太大, 时间消耗太多, 现在, 通常只能作为特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情。

2.2.3 筒体结构

筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类:等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。

等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。一个是利用几何角度来调整连续化, 这将方便运用连续函数的办法反应力的结构, 另一个将几何方法与物理方法结合起来, 将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄板, 以便应用分析弹性薄板的各种有效方法。具体应用有连续化微分方程解法、框筒近似解法、拟壳法、能量法、有限单元法、有限条法等。

等效离散化方法是将连续的墙体离散为等效的杆件, 以便应用适合杆系结构的方法来分析。这一类方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子结构法等。具体应用包括等代角柱法、展开平面框架法、核心筒的框架分析法、平面框架子结构法。

3 结论

高层建筑的设计和建造理念在不断更新, 对于高层建筑形式多样化在材料和外观, 力学角度方面的考虑都变得更加丰富, 为了实现高层建筑的创新, 实现效果最优, 将更为科学合理的审美, 稳定等因素注入其中, 对土木工程人员来说, 更加注意力学角度问题的思考。

摘要：本文将叙述的重点放在高层建筑的结构特征上, 除了总结特征的表现, 更对结构进行了细致深入的分析和研究, 通过各种手段说明与结构相对应的处事办法, 为解决实际遇到的问题提出解决办法。

关键词：高层建筑,结构体系,分析和设计

参考文献

[1]梅洪元, 付本臣.中国高层建筑创作理论发展研究, 高层建筑与智能建筑国际学术研讨会, 2002.[1]梅洪元, 付本臣.中国高层建筑创作理论发展研究, 高层建筑与智能建筑国际学术研讨会, 2002.