建筑结构概念设计总复习 广东工业大学

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1、建筑结构概念设计总复习概述1、结构概念设计中的主要过程：结构方案评价、主体结构选型、简化计算方法、设计概念和经验总结、结构构造与措施五个过程。结构概念设计是运用人的思维和判断能力。在设计前期从宏观上决定结构设计中的重大问题，结构既要符合功能要求，又有足够的整体性和抗灾害能力，从宏观上决定结构设计中的基本问题。进行初步设计构思，在此基础上综合合理地处理规划、建筑、结构、设备、施工等方面关系，形成的“总体设计方案”是概念设计的结果结构概念设计要解决的问题是结构的承载力、变形、倾覆、稳定等问题,2、结构计算设计与概念设计的区别：结构计算和设计时从单体上、技术细

2、节上考虑问题概念设计是从整体上、宏观上处理问题，提出骨架合理的承力方案，使建筑方案得到合理的实施。结构总体系3、结构设计中的总体问题：作用力；材料；承载力；倾覆与抗倾覆；刚度；地基基础。总作用力包括：底部总压力；建筑总弯矩和抗弯刚度；建筑总剪力；建筑总倾覆力矩和抗倾覆力矩。4、结构承载力与截面的形式的关系（超静定结构的承载特征）：静定结构中结构任何截面超过截面承载力，结构即称为可变体系而产生整体破坏。超静定结构：个别内力较大的截面或构件进入塑性阶段，刚度下降，在荷载继续增加时，其分担的份额减少，相邻截面或构件将承担较多份额，即产生内力重分布现象，结构内力

3、分布趋于均匀。内力重分布需要结构有较大延性，内力重分布的程度取决于塑性铰的转动能力。超静定结构的承载能力大于静定结构！注意：结构必须采用塑性材料；提高承载力的幅度是有限的；超静定结构施工困难。5、结构抗倾覆能力：（给定几种立面形式，判别大小）结构倾覆的临界状态：1）、倾覆力矩等于抗倾覆力矩；2）、距倾覆旋转轴远端的支承反力为零；3）、基础一侧的地基反力为零；建筑物高宽比H/d是衡量建筑物抗倾覆能力的指标；H/d越小，支承力N越小，抗倾覆能力越强；反之，H/d越大，抗倾覆能力越差。采用重力荷载抵消倾覆力矩产生的支承拉力，使支承体系处于受压状态，条件是：N<

4、W/2临界状态：N=±Fa/d=±W/2抗倾覆设计：Mr/Mov≥KK为抗倾覆设计安全系数，可取为1.5）结构分体系6、加载速度对材料力学性能的影响，7、基本水平体系的作用、基本竖向体系的作用及种类：结构的基本水平分体系指建筑物的楼盖和屋盖，一般由板、梁、拉压杆等构件组成。n它们的作用：1）承受楼面、屋面的竖向荷载，并传递给竖向结构分体系；2）在水平方向，起隔板和支撑竖向构件的作用，并保持竖向构件的稳定。n常见的水平分体系类型有：平板体系；板-梁体系；桁架体系；框架体系、网架体系。结构的基本竖向分体系指建筑物的竖向承重结构，一般由柱、墙、筒体等构件组成。

5、n它们的作用：承受水平分体系传来的荷载并传给基础；抵抗水平力作用。n基本的竖向分体系：墙柱体系、井筒体系、框架体系、。8、结构内力定性分析原则：9、减少构件裂缝的措施（构造措施及结构方案措施）：改用较小直径的钢筋。钢筋愈细，钢筋与混凝土之间的粘结作用越明显，lcr减小，wmax也随之减小。宜采用变形钢筋。适当增加钢筋用量或增加构件截面使钢筋应力σsk减小。解决裂缝问题的最根本的方法是采用预应力混凝土结构，预应力能减小构件的变形，但不能提高承载力。10、减少构件变形的措施：预应力构件，改变支承方式（减小跨度，改为超静定）11、基础设计需满足的条件，高层

6、建筑基础埋深的要求高层建筑12高层建筑基础埋深的要求是：保证地基的稳定性、防止倾覆及滑移减小整体倾斜。13、高层建筑常见的结构体系：框架、剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒、框架-核心筒-伸臂、筒中筒、束筒、巨型框架、脊骨结构；等其抗侧能力依次为14、高层结构剪力墙（井筒）布置判断15、竖向结构体系方案的抗侧能力判断16、判别几种高层建筑平面及竖向体型的合理性16、弯曲刚度系数及剪切刚度系数：弯曲刚度系数剪切刚度系数高层建筑的水平位移与高度成四次方，变形过大会影响：正常使用、装修及设备管线破坏、倾覆，所以高层建筑刚度是一重要问题。17什么是剪力滞后效应，

7、剪力滞后效应在结构设计方案中如何考虑？腹板框架与框架相似，一端受拉，一端受压，角柱受力最大，翼缘框架受力是通过与腹板框架相交的角柱传递过来的。角柱受力比理想值大很多，方案设计时，角柱内力按直线分布的1.5倍考虑；中间翼柱内力按直线分布的1/2考虑。减小剪力滞后现象措施：n1、减小裙梁跨度或加大其截面高度，即增大裙梁的剪切刚度，梁的剪切刚度愈大，剪力愈小。或与设备层、避难层相结合沿框筒周圈设置环向桁架。n2、角柱面积愈大，其轴力愈大，n3、框筒结构要达到相当高度才能发挥结构的作用，高度不大的框筒，剪力滞后影响相对较大。n4、框筒平面形状中，翼缘框架愈长，剪

8、力滞后愈大，矩形平面长边中部加一道横向密柱，类似加一道加劲肋，等减小剪力滞后效应