高層建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)大綱

高層建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：09191330課程名稱：高層建筑結(jié)構(gòu)/TallBuildingStructure學(xué)時(shí)：48學(xué)分：3適用專業(yè)：土木工程開課學(xué)期：6開課部門：土木工程系先修課程：材料力學(xué)，理論力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)，土力學(xué)與地基基礎(chǔ)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)，砌體結(jié)構(gòu)?？己艘螅嚎荚囀褂媒滩募爸饕獏⒖紩荷惺仄街骶?，《結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》，高等教育出版社，2003?；暨_(dá)主編，《高層建筑結(jié)構(gòu)》，高等教育出版社，2004。郭仁俊主編，《高層建筑框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004。一、課程的性質(zhì)和任務(wù)本課程是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)課選修課，包括兩個(gè)重要組成部分：建筑結(jié)構(gòu)抗震和高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。任務(wù)是通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握多、高層混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)原理及方法和構(gòu)造要求，并區(qū)別抗震及非抗震設(shè)計(jì)的不同要求。二、教學(xué)目的與要求本課程的目的是介紹地震作用的基本原理及結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)方法；高層建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系及各種體系的特點(diǎn)、應(yīng)用范圍；各種荷載（豎向荷載、水平荷載）作用下框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)體系的的內(nèi)力及位移計(jì)算方法以及這三種基本結(jié)構(gòu)體系包含的框架及剪力墻的配筋計(jì)算方法及構(gòu)造要求。在教學(xué)中要求同學(xué)重點(diǎn)掌握抗震設(shè)計(jì)的基本概念、基本方法和基本規(guī)律，熟練掌握概念設(shè)計(jì)的理念并把它應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。三、學(xué)時(shí)分配章節(jié)課程內(nèi)容學(xué)時(shí)1緒論22場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)23地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算44結(jié)構(gòu)隔震、消能和減震控制25高層建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置36高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則37多層框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算78剪力墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算69框架—剪力墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算610扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算211框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)612剪力墻截面設(shè)計(jì)5四、教學(xué)中應(yīng)注意的問題五、教學(xué)內(nèi)容第一章緒論1.基本內(nèi)容地震震級(jí)、地震烈度、基本烈度、設(shè)防烈度的定義；“三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)”的內(nèi)容；“二階段設(shè)計(jì)”的具體要求；“概念設(shè)計(jì)”的定義及其基本原則；結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則、豎向不規(guī)則的判斷與處理途徑。2.教學(xué)基本要求了解地球的構(gòu)造、地震的成因以及地震給工程結(jié)構(gòu)所造成的破壞；理解地震波、震級(jí)和烈度（地震烈度、基本烈度、設(shè)防烈度）的基本概念；掌握抗震設(shè)計(jì)的基本要求和抗震計(jì)算方法。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)4.教學(xué)建議第二章場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)1.基本內(nèi)容場(chǎng)地覆蓋層厚度的定義；地段類別的劃分；場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地類別的劃分；液化地基的判別和處理。2.教學(xué)基本要求理解建筑場(chǎng)地、場(chǎng)地土及場(chǎng)地覆蓋層厚度的基本概念；理解場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地類別的劃分方法；理解天然地基及基礎(chǔ)抗震承載力驗(yàn)算的一般原則；理解地基土液化的原因及危害，場(chǎng)地土液化的判別方法，可液化地基和軟化地基的抗震措施以及樁基抗震設(shè)計(jì)的基本方法。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)地基土液化的原因及危害，場(chǎng)地土液化的判別方法，可液化地基和軟化地基的抗震措施以及樁基抗震設(shè)計(jì)的基本方法。4.教學(xué)建議第三章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算1.基本內(nèi)容加速度反應(yīng)譜法；動(dòng)力系數(shù)、地震系數(shù)、地震影響系數(shù)的物理意義；重力荷載代表值的定義；用振型分解反應(yīng)譜法或底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)地震作用的計(jì)算步驟，底部剪力法適用范圍；結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的一般表達(dá)式；樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)的定義和結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）的判斷；結(jié)構(gòu)自振頻率的近似計(jì)算。2.教學(xué)基本要求理解結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的基本概念和原理；掌握地震作用的計(jì)算，能根據(jù)已知場(chǎng)地條件、地震烈度及結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征，計(jì)算地震作用；熟練掌握底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法，了解時(shí)程分析法；了解各種方法的適用條件和特點(diǎn)。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法，了解時(shí)程分析法。4.教學(xué)建議第四章結(jié)構(gòu)隔震、消能和減震控制1.基本內(nèi)容結(jié)構(gòu)隔震、結(jié)構(gòu)消能減震的減震機(jī)理；隔震結(jié)構(gòu)的隔震層的設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求。2.教學(xué)基本要求了解隔震與耗能減震的概念與原理，了解隔震裝置與耗能器的類型與特點(diǎn)；了解隔震結(jié)構(gòu)的有關(guān)構(gòu)造措施。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)4.教學(xué)建議第五章高層建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置1.基本內(nèi)容高層建筑和高層建筑結(jié)構(gòu)的定義；結(jié)構(gòu)高度對(duì)結(jié)構(gòu)的軸力、彎距和位移的影響程度；高層建筑結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力體系及結(jié)構(gòu)布置原則。2.教學(xué)基本要求了解水平力對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形影響，了解不同體系的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，理解高層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中“概念設(shè)計(jì)”的內(nèi)容和要求。了解縫的處理，地基基礎(chǔ)選型等。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)高層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中“概念設(shè)計(jì)”。4.教學(xué)建議第六章高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則1.基本內(nèi)容高層建筑和高層建筑結(jié)構(gòu)的定義；結(jié)構(gòu)高度對(duì)結(jié)構(gòu)的軸力、彎距和位移的影響程度；高層建筑結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力體系及結(jié)構(gòu)布置原則。2.教學(xué)基本要求熟練掌握總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載的計(jì)算，以及用反應(yīng)譜方法計(jì)算等效地震作用的方法，理解地震作用兩階段設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及目的以及常遇地震、罕遇地震和設(shè)防烈度的關(guān)系。掌握結(jié)構(gòu)自振周期計(jì)算的實(shí)用方法，理解結(jié)構(gòu)計(jì)算的平面結(jié)構(gòu)假定。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載的計(jì)算，結(jié)構(gòu)自振周期計(jì)算的實(shí)用方法。4.教學(xué)建議第七章多層框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算1.基本內(nèi)容熟練掌握反彎點(diǎn)法，Ｄ值法計(jì)算內(nèi)力及位移方法，深入理解這兩種方法的區(qū)別及應(yīng)用范圍。了解內(nèi)力分布及位移的影響因素、桿件彎曲變形及軸向變形對(duì)側(cè)移的影響等。2.教學(xué)基本要求熟練掌握總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載的計(jì)算，以及用反應(yīng)譜方法計(jì)算等效地震作用的方法，理解地震作用兩階段設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及目的以及常遇地震、罕遇地震和設(shè)防烈度的關(guān)系。掌握結(jié)構(gòu)自振周期計(jì)算的實(shí)用方法，理解結(jié)構(gòu)計(jì)算的平面結(jié)構(gòu)假定。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)反彎點(diǎn)法，Ｄ值法計(jì)算內(nèi)力及位移方法。4.教學(xué)建議第八章剪力墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算1.基本內(nèi)容剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)；剪力墻的分類及各類剪力墻的內(nèi)力和側(cè)移的計(jì)算方法。2.教學(xué)基本要求了解開洞對(duì)剪力墻內(nèi)力及位移的影響，了解不同近似方法的適用范圍。深入理解連續(xù)化方法的基本假定公式推導(dǎo)、公式圖表應(yīng)用等，熟練掌握連續(xù)化方法計(jì)算及帶剛域桿件剛度計(jì)算方法。掌握幾個(gè)重要概念：等效抗彎剛度、整體系數(shù)α含義及對(duì)內(nèi)力位移的影響，剪力墻內(nèi)力位移分布特點(diǎn)。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)連續(xù)化方法計(jì)算及帶剛域桿件剛度計(jì)算方法。4.教學(xué)建議第九章框架—剪力墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算1.基本內(nèi)容框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)；剪力墻的數(shù)量確定；框架—剪力墻結(jié)構(gòu)近似計(jì)算的主要基本假定和計(jì)算步驟，區(qū)分剛性體系和鉸接體系；剛度特征值λ的物理意義及其對(duì)內(nèi)力分配的影響；調(diào)整框架總剪力的意義和方法。2.教學(xué)基本要求了解框架與剪力墻協(xié)同工作的意義。會(huì)確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，掌握總框架、總剪力墻、總連梁剛度計(jì)算方法，會(huì)用公式及曲線計(jì)算內(nèi)力及位移。掌握幾個(gè)重要概念：剛度特征值λ的物理意義及其對(duì)內(nèi)力分配的影響，框剪結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布及側(cè)移特點(diǎn)。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)總框架、總剪力墻、總連梁剛度計(jì)算方法。4.教學(xué)建議第十章扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算1.基本內(nèi)容抗扭剛度、質(zhì)量中心、剛度中心、剪力修正系數(shù)。2.教學(xué)基本要求了解扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響、熟練掌握質(zhì)量中心及剛度中心的近似計(jì)算方法，會(huì)應(yīng)用剪力修正系數(shù)。掌握幾個(gè)重要概念：抗扭剛度意義，結(jié)構(gòu)布置與扭轉(zhuǎn)關(guān)系（偏心距及抗扭剛度）。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)質(zhì)量中心及剛度中心的近似計(jì)算方法。4.教學(xué)建議第十一章框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)1.基本內(nèi)容內(nèi)力組合；延性框架的實(shí)現(xiàn)；框架梁和框架柱的設(shè)計(jì)；節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)。2.教學(xué)基本要求了解延性框架意義和實(shí)現(xiàn)延性框架的基本措施。了解梁、柱、節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞形態(tài)，會(huì)區(qū)別抗震及非抗震情況下配筋要求。掌握梁、柱、節(jié)點(diǎn)區(qū)的配筋設(shè)計(jì)方法。掌握幾個(gè)重要概念：延性框架、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、軸壓比及箍筋作用。3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)梁、柱、節(jié)點(diǎn)區(qū)的配筋設(shè)計(jì)方法。4.教學(xué)建議第十二章剪力墻截面設(shè)計(jì)1.基本內(nèi)容剪力墻墻肢及連梁內(nèi)力調(diào)整；剪力墻正