高層建築抗風抗震設計計算

內容提要

風荷載和地震作用是工程結構、特別是高柔結構的主要設計荷載，合理地進行

結構抗風抗震設計計算，是保證高層結構安全的重要因素。本書以風荷載和地震

作用有關規範以及其最新局部修訂稿為基礎，並且增補一些目前某些規範尚未列

入但已需進行驗算的有關內容。對高層建築本身，除了實用方法、有限元法以外，

本書還在各章對常用方法加以改進和補充，對高層結構自振頻率周期振型阻尼比

作了著重分析，還對一些專門問題如舒適度、鞭梢效應、振動控制、可靠度等都作了

一定的敘述，以期讀者看了本書後，能夠較全面地了解高層建築抗風抗震設計計算

一些新鮮內容，以促進設計計算研究的發展。

本書共分十章，第一章講述計算簡圖、抗風抗震計算及結構動力特性的基礎內

容；第二章和第三章分別介紹最新內容的風荷載和地震作用；第四章至第八章則介

紹了各種高層建築結構的簡化分析方法，並分析了頻率周期振型等動力特性問題；

第九章為有限元法；第十章對八個專門問題作了一定的敘述。書中各章都有一些

新鮮的內容，可供讀者應用和討論。本書可供從事高層建築和風荷載、地震作用工

作的科研工作者、工程技術人員以及大專院校土木建築類的師生使用和參考。

目 錄

第一章 高層建築結構選型、布置和計算基礎

1－1高層建築的結構選型及計算簡圖

1－2結構布置

1－3高層建築結構強度、位移和加速度、角速度限值

1－4高層建築的變形特徵

1－5高層建築抗風抗震計算

1－6結構自振頻率、周期和振型計算的基礎理論

1－7結構阻尼基礎理論及阻尼係數值

第二章 風荷載及風致響應

2－1風力、結構風力及風效應

2－2基本風速和基本風壓

2－3順風向的等效風荷載

2－4橫風向渦流脫落共振等效風荷載

2－5風力下空氣動力失穩

第三章 地震作用及抗震計算

3－1地震作用的基本知識

3－2抗震設計原則和方法

3－3反應譜方法

3－4直接動力法（時程分析法）

第四章 高層框架結構抗風抗震簡化計算

4－1D值法

4－2剪切桿法（連續化法）

4－3自振頻率或周期的計算

第五章 高層剪力牆結構抗風抗震簡化計算

5－1剪力牆結構的力學特性

5－2整體牆的計算

5－3小開口整體牆的計算

5－4雙肢牆和多肢牆的計算

5－5壁式框架的計算

5－6剪力牆的合理分類及計算

5－7框支剪力牆的計算

5－8自振頻率或周期的計算

第六章 高層框剪結構抗風抗震簡化計算

6－1框剪體系的靜力計算

6－2自振頻率或周期的計算

6－3計算實例

第七章 高層框筒或筒中筒結構的簡化計算

7－1用等代柱轉變為平面框架或框剪結構

7－2用虛擬桿件展開為平面框架或框剪結構

7－3自振頻率或周期的計算

第八章 高層結構考慮彎扭作用的簡化計算

8－1產生彎扭耦合作用的條件

8－2質量中心和剛度中心的計算

8－3高層結構彎扭作用的簡化分析――抗側力構件沿XY向布置

8－4高層結構彎扭作用的簡化分析――抗側力構件任意布置

8－5自振頻率或周期的計算

第九章 有限元法計算高層結構

9－1用拉格朗日方程推導單元運動方程

9－2位移模式為多項式時的單元剛度矩陣

9－3一致質量矩陣

9－4阻尼矩陣和荷載列陣（干擾力列陣）

9－5坐標變換

9－6結構的運動方程及動靜計算

9－7樓板水平剛度為無窮大時的有限元法

第十章 高層建築設計計算中的若干專門問題

10－1等效模式

10－2鞭梢效應

10－3風力作用下的舒適度分析

10－4按位移限值進行設計計算

10－5上部結構與地基基礎的相互作用

10－6非線性振動

10－7振動控制

10－8可靠度和可靠指標

參考文獻