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目录1

第二版说明1

第一版前言1

第一章　概论1

第一节　国内外高层建筑钢结构发展情况1

一、国外超高层建筑发展概况1

二、国内高层建筑钢结构发展概况4

三、国内钢材生产和钢结构制作安装技术概况6

第二节　钢结构、钢-混凝土结构及钢骨混凝土结构的应用6

一、高层建筑钢结构6

二、高层建筑钢-混凝土结构8

三、高层建筑钢骨混凝土结构10

第三节　结构体系的分类及应用12

一、高层建筑钢结构的结构体系分类12

二、结构体系的选用13

一、1985年墨西哥城地震14

第四节　高层建筑钢结构的地震震害经验14

二、1994年美国诺斯里奇地震16

三、1995年日本阪神地震17

四、震害的经验教训20

参考文献23

第二章　钢结构材料及强度设计值25

第一节　结构钢材25

一、钢材的分类25

二、钢材的力学性能26

三、影响钢材材质的主要化学成分31

四、Q235及Q345钢的质量等级和保证项目32

五、《高层建筑结构用钢板》Q235GJ及Q345GJ钢板的力学性能及化学成分33

六、日本及美国的建筑钢材标准35

七、H型钢的应用及可选用的规格44

第二节　连接材料45

一、焊接材料45

二、普通螺栓48

三、高强度螺栓49

五、圆柱头焊钉51

四、锚栓51

第三节　高层建筑钢结构的钢材选用52

一、钢材的选用52

二、“高钢规程”对钢材材质要求的规定52

三、“钢骨规程”对钢材材质要求的规定53

第四节　钢材及连接材料的强度设计值54

一、钢材强度设计值54

二、焊缝强度设计值54

三、螺栓连接的强度设计值及高强度螺栓的强度值55

参考文献56

第三章　荷载效应组合、风荷载及地震作用57

第一节　荷载效应组合57

一、承载力极限状态的荷载效应组合57

二、结构侧移验算时的荷载效应组合58

第二节　风荷载标准值计算59

一、“荷载规范”（GB 50009—2001）关于风荷载的计算规定59

二、“高钢规程”规定的风荷载标准值计算66

三、上海“高钢设计规定”关于风荷载的计算规定68

一、“抗震规范”（GB 50011—2001）关于地震作用计算的规定72

第三节　地震作用72

二、“高钢规程”关于地震作用计算的规定84

三、“上海高钢设计规定”关于地震作用计算的规定86

参考文献87

第四章　结构布置及结构体系88

第一节　基本设计规定及结构布置88

一、各类结构体系的适用高度及建筑高宽比88

二、建筑结构的不规则性限制90

三、结构布置的连续性规定96

五、内筒和楼梯间及电梯间的结构布置97

四、柱距及内外筒之间的跨度97

六、次梁的布置99

第二节　结构类型及结构体系的分类100

一、各种结构类型100

二、各种结构体系102

第三节　钢结构的各类结构体系103

一、框架体系103

二、框架-支撑体系及框架-内筒体系111

三、带伸臂桁架的框架-内筒体系141

四、外筒体系、筒中筒体系及成束筒体系162

五、巨型支撑外筒体系177

六、巨型框架体系185

第四节　钢-混凝土结构的各类结构体系197

一、钢-混凝土结构的构成及体系类别197

二、钢框架-混凝土内筒（或剪力墙）体系199

三、带伸臂桁架的钢框架-混凝土内筒体系219

四、巨柱框架-混凝土内筒体系244

第五节　钢骨混凝土结构的各类结构体系251

一、钢骨混凝土结构的构成及体系类别251

二、组合式框架-混凝土内筒（或剪力墙）体系252

三、组合式框架-钢骨混凝土内筒体系253

四、组合式外筒体系260

参考文献263

一、高层建筑结构分析的基本方法265

二、竖向荷载265

第五章　结构内力分析与位移限值265

第一节　结构内力分析的基本内容265

三、风荷载266

四、地震作用266

五、温度应力267

六、荷载组合267

第二节　建立计算模型、选择计算方法及结构内力调整时需要注要的问题268

一、建立合理的计算模型268

八、整体稳定268

七、侧向位移限值268

二、平面协同与三维空间矩阵位移法274

三、二阶段设计中的抗震验算274

四、多遇地震作用下高层建筑钢结构的内力调整275

第三节　高层建筑结构分析中常用的单元282

一、梁单元282

二、杆单元286

三、柱单元287

四、薄壁柱单元290

五、墙单元296

一、单质点体系的计算模型300

第四节　地震作用下的反应谱法300

二、多质点体系的计算模型302

三、考虑平动与扭转耦连的计算模型304

第五节　地震作用下的时程分析法305

一、时程分析法概述305

二、地震波选择307

三、弹塑性时程分析的力学模型309

四、动力方程求解317

第六节　高层建筑在竖向荷载作用下的施工模拟320

第七节　温度影响322

第八节　结构的整体稳定与P-△效应323

一、结构的整体稳定323

二、P-△效应的计算方法324

第九节　高层建筑钢结构及混合结构的水平位移限值326

一、风荷载作用下的水平位移限值及风振加速度限值327

二、“高钢规程”规定的地震作用下的水平位移限值328

三、“抗震规范”规定的水平位移限值329

四、“高层混凝土规程”规定的混合结构水平位移限值329

参考文献330

第一节　梁332

一、梁的强度332

第六章　钢构件承载力计算332

二、梁的整体稳定333

三、梁的板件宽厚比334

第二节　柱335

一、轴心受压柱335

二、框架柱339

一、中心支撑类型343

第三节　中心支撑343

二、支撑杆件长细比344

三、支撑杆件板件宽厚比345

四、支撑杆件的内力346

五、支撑杆件受压承载力验算346

第四节　偏心支撑347

一、偏心支撑的基本性能347

二、耗能梁段的设计348

四、设有偏心支撑的框架柱351

三、支撑斜杆的设计351

第五节　其他抗侧力构件352

一、钢板剪力墙352

二、内藏钢板支撑剪力墙353

三、带竖缝混凝土剪力墙355

参考文献359

第七章　钢结构节点设计360

第一节　节点设计的基本原则360

第二节　节点的抗震设计360

一、节点连接的极限承载力361

二、构件塑性区的局部稳定364

三、受弯构件侧向支承要求365

第三节　连接365

一、焊接365

二、高强度螺栓连接367

三、栓焊混合连接368

四、连接的极限承载力368

一、梁-柱的刚性连接370

第四节　梁与柱的连接370

二、梁-柱由T形连接件连接380

三、梁-柱的端板连接381

四、梁-柱的柔性连接382

第五节　柱与柱的连接382

一、柱的形式382

二、柱的承压接头383

三、按抗震设计的柱-柱接头384

四、柱的变截面连接385

第六节　梁与梁的连接386

一、主梁与主梁的连接386

二、次梁与主梁的连接386

三、主梁的侧向隅撑387

四、梁腹板开孔的补强387

第七节　钢柱脚的设计389

一、埋入式柱脚389

二、外包式柱脚393

一、中心支撑395

第八节　抗侧力构件与框架的连接395

三、外露式柱脚395

二、偏心支撑396

三、抗震剪力墙板398

第九节　钢构件与混凝土结构连接399

参考文献400

第八章　组合楼盖设计402

第一节　组合楼板与非组合楼板设计402

一、组合楼板与非组合楼板的应用特点402

二、压型钢板及栓钉的强度设计值和板型选用403

三、压型钢板在施工阶段的受弯承载力及挠度计算408

四、压型钢板组合楼板的承载力计算409

五、组合楼板的挠度、裂缝及自振频率验算412

六、组合楼板的构造要求413

第二节　组合梁设计414

一、组合梁的特点及类型415

二、组合梁的基本设计原则416

三、简支组合梁设计420

四、连续组合梁设计429

第三节　蜂窝形钢梁及组合梁设计431

一、蜂窝形钢梁及组合梁的形成和特点431

二、简支蜂窝形钢梁设计432

三、简支蜂窝形组合梁设计434

参考文献435

第九章　钢骨混凝土构件设计与计算437

第一节　钢骨混凝土结构概述437

一、钢骨混凝土结构与混合结构437

二、钢骨混凝土结构的特点438

三、钢骨混凝土构件的力学特性与设计计算的基本原则439

四、混合结构设计的基本规定和抗震等级的划分440

第二节　钢骨混凝土梁441

一、钢骨混凝土梁正截面承载力441

二、钢骨混凝土梁斜截面承载力446

三、梁上开洞与补强450

四、钢骨混凝土受弯构件的变形和裂缝宽度计算452

第三节　钢骨混凝土柱455

一、钢骨混凝土柱正截面的受力性能与破坏形态455

二、钢骨混凝土柱正截面承载力计算456

三、斜截面的破坏形态469

四、钢骨混凝土柱斜截面承载力计算470

五、钢骨混凝土柱截面限值472

第四节　钢骨混凝土剪力墙474

一、有边框与无边框钢骨混凝土剪力墙474

二、钢骨混凝土剪力墙正截面承载力计算475

三、钢骨混凝土剪力墙斜截面承载力计算476

第五节　钢骨混凝土框架梁柱节点480

一、框架梁柱节点的受力性能与破坏形态480

二、影响钢骨混凝土框架梁柱节点承载力的主要因素481

三、框架梁柱节点抗剪强度验算483

四、框架梁柱节点核心区内力的传递486

第六节　钢骨混凝土柱脚490

一、柱脚的分类与主要力学特性490

二、非埋入式柱脚491

三、埋入式柱脚494

一、钢骨拼接的基本要求500

第七节　钢骨的拼接500

二、钢骨拼接处的内力计算501

三、钢骨拼接处的补强505

第八节　钢骨混凝土构件的构造要求510

一、一般构造要求510

二、梁512

三、柱514

五、框架梁柱节点516

四、剪力墙516

六、柱与柱的连接520

七、梁与墙的连接521

八、柱脚523

九、钢骨拼接524

参考文献525

第十章　钢结构制作及安装527

第一节　制作527

一、材料527

二、钢构件加工530

三、构件验收533

一、一般规定536

二、安装和校正536

第二节　安装536

三、连接和固定537

四、安装验收538

参考文献541

第一节　钢结构防锈542

一、钢材表面处理542

第十一章　钢结构防锈及防火542

二、除锈等级的确定543

三、涂料品种的选用543

四、涂层结构和厚度544

第二节　钢结构防火545

一、钢结构在高温下的性能545

二、建筑构件的耐火极限545

三、建筑钢构件的防火措施546

参考文献551

一、设计图纸的组成552

第二节　高层建筑钢结构设计图的编制方法552

第十二章　钢结构设计图的编制552

第一节　钢结构施工图的编制阶段552

二、设计总说明553

三、结构布置图555

四、构件截面表555

五、标准焊缝详图555

六、标准节点558

七、钢材订货表558

参考文献559

附录一　国标及国内已生产的H型钢560

附录二　冶标规定的焊接H型钢570

附录三 日本及美国标准规定的H型钢575

附录四　高强度螺栓及圆柱头焊钉593

附录五　一个高强度螺栓摩擦型连接中的受剪承载力设计值及极限受剪承载力599

附录六　（JGJ 81—91）规定的焊接接头基本型式与尺寸601

附录七　《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ 81—2002）规定的全焊透和部分焊透的坡口形状及尺寸609

附录八　钢构件防火保护层厚度的计算625