寸不宜过大，外挑出长度不宜超过

4M,尽量避免表

3-4 所列的竖向刚度突变和不连续性。3 超过 12 层的

钢结构宜设置地下室。

4 按经济合理原则，JGJ99

—

1998《高层民用建筑钢结构技术规程》规定各种结构

体系适用最大高度如表，适用最大高宽比如表。

框架

—支撑结构体系：当框架结构达到较大高度时，

其抗侧刚度较小，难以满足设计要求，或结构梁柱

截面过大，失去经济合理性。为建造比框架结构更高

的高层建筑，避免梁柱截面过大及用钢量增加，提

高其抗侧刚度，可在部分框架柱之间设置竖向支撑，

形成竖向桁架，这种框架和竖向桁架就组成了经济、

有效的抗侧力结构体系。

15 框架—支撑结构的工作特 点 ：框架与支撑协同

工作，竖向支撑桁架起剪力墙的作用，单独受水平

荷载作用时，变形以弯曲变形为主。竖向支撑桁架承

担了结构下部的大部分水平剪力。

16 框架

—支撑结构可分为：（1）中心支撑结构和

偏心支撑结构（

2）框架—等效支撑结构（3）带伸

臂桁架的框架

—支撑结构（4）交错桁架结构体系。

17 筒体结构分为 （1）框筒结构（2）筒中筒结构

（

3）束筒结构

剪力滞后效应：由于深梁的剪切变形，使得框筒结

构中柱子的轴力分布与实体的筒体结构的应力分布

不完全一致，而呈非线性分布。

影响框筒结构剪力滞后效应的主要因素是梁与柱的

线刚度比结构平面的长宽比。当平面形状一定时，梁

柱线刚度比越小，剪力滞后效应越严重，表明框筒

结构的整体性越差。

18 巨型 框架 结构 ： 主框架是由柱距较大的矩形空

间桁架柱和空间梁组成，而空间桁架梁或柱又由四

片平面桁架组成。巨型框架体系 的主框架将承受全

部竖向荷载以及水平荷载产生的倾覆力矩和水平剪

力，次框架仅通过与主框架的共同工作承受较小的

剪力，因此在计算主框架时，可近似地忽略次框架

对整体侧向刚度的贡献。次框架只承受本身各层楼层

的竖向荷载和局部水平荷载，并将其传递给主框架

上。

结构外围的支撑外筒可以划分为主构件和次构件。

巨型的支撑结构外筒是承担全部水平荷载的抗侧力

结构，内部结构仅承担竖向荷载，不承担水平荷载。

一般情况下，多高层建筑钢结构需考虑的主要作用

有：结构自重、建筑使用时的楼面竖向活荷载、风荷

载、地震作用、温度作用及火灾作用。

高层钢结构的竖向荷载主要是永久荷载和活荷载。

19 抗震设计目标：小震不坏、中震可修、大震不倒。

当高层建筑主体结构顶部有突出的小体型建筑时。应

计入鞭梢效应。

20 结构 建 模 的一 般原 则 ： 1 高层钢结构的作用效

应可采用弹性方法计算，而截面设计时考虑弹塑性

影响。

2 在进行结构的作用效应计算时，因为高层建

筑钢结构的楼盖通常采用现浇组合楼盖，现浇组合

楼盖在自身平面内的刚度是相当大的，所以可假定

楼盖在其自身平面内为绝对刚性，但在设计中应采

用相应的构造措施以保证楼盖整体刚度。

3 当进行结

构弹性分析时，由于现浇钢筋混凝土楼板与钢梁连

接在一起，宜考虑两者的共同工作，此时应保证楼

板与钢梁间有可靠连接。

4 多高层建筑钢结构的计算

模型应视具体结构形式和计算内容决定。

5 高层建筑

钢结构梁柱构件的跨度与截面高度之比，一般都比

较小，因此作为杆系进行分析时，应该考虑剪切变

形的影响。

6 柱间支撑两端应为刚性连接，但在钢结

构设计中，支撑内力一般按两端铰接计算，其端部

连接的刚度则在支撑构件设计时通过计算长度加以

考虑。

7 钢框架-剪力墙体系中，现浇竖向连续钢筋混

凝土剪力墙的计算，应计入墙的弯曲变形、剪切变形

和轴向变形。

8 当进行构件内力分析时，应计入重力

荷载引起的竖向构件差异缩短所产生的影响。

9 当进

行结构内力分析时，宜计入温度变化引起的竖向构

件差异缩短所产生的影响。

静力计算方法：分层法、

D 值法、空间协同工作分析、

等效角柱法、等效截面法以及展开平面框架法等。

对于框架结构、框架

-支撑结构、框架剪力墙和框筒结

构等，其内力和位移均采用矩阵位移法计算。

二阶效应是指

P-

△效应和梁柱效应。高层钢结构一般

不会由于竖向荷载引起整体失稳，但是当结构在风

荷载或地震作用下产生水平位移时，竖向荷载产生

的

P-

△效应将使结构的稳定问题变得十分突出。尤其

是对于非对称结构，平移和扭转耦连，

P-

△效应会

同时产生附加弯矩和附加扭矩。如果侧移引起的内力

增加最终能与竖向荷载相平衡的话，结构是稳定的，

否则结构将出现

P-

△效应引起的整体失稳。

对于

30 层以下的高层钢结构建筑，侧向刚度一般较

大，

P-

△效应并不显著，通常可以忽略不计。但是随

着建筑物层数的增加，

P-

△效应将越来越显著，对

于

50 层左右的高层钢结构建筑，P-

△效应产生 2 阶

内力可达

15%以上，因此，在高层钢结构建筑设计

时，尽可能采用带

P-

△效应分析程序或者考虑 P-△

效应的计算方法。

对于有支撑结构（钢支撑，剪力墙和核心筒等），

且

△u/h<=1/1000 时，可以认为是无侧移结构。无支

撑结构和

△u/h>1/1000 的有支撑结构，可认为是有侧

移的结构，应按能反映二阶效应的方法验算结构整

体稳定。

21 高层钢结构抗震设计特点： 结构抗震计算的常

用方法有底部剪力法，振型分解反应谱法和时程分

析法三种。对于高层钢结构而言，结构层数越多，高

度越高，其自振周期越长，高阶振型对结构的影响

就越大。底部剪力法只考虑结构第一振型，不适用于

很 高 的 高 层 钢 结 构 计 算 ， 其 适 用 高 度 ， 日 本 为

45m，印度 40m。《建筑抗震设计规范》规定不超过

40m 的规则结构可以采用底部剪力法计算。有的因为

考虑高振型的影响，可以放宽到

60m。振型分解反应

谱法是目前在抗震设计中最常见最常用的方法，他

实际上是一种动力分析法，基本上能反应结构的地

震反应，因此将他作为第一阶段弹性分析的主要方

法。时程分析法是完全的动力分析法，能够较真实的

反应地震反应的全过程，但是时程分析法只有一条

具体的震波的结构反应，具有一定的特殊性，而结

构地震反应受震波特性的影响很大，而且高层钢结

构建筑总是由大量构件组成的，在进行时程分析时，

计算工作量巨大。因此，在第一设计阶段中，时程分

析可作为竖向特别不规律建筑和重要建筑的补充计

算。

第一阶段抗震设计：基于前述理由，高层钢结构第

一阶段抗震设计，可针对不同的情况，采用下列方

法计算地震作用效应：

1 高度不超过 40m 且平面和

竖向较规则的以剪切型变形为主的建筑，可采用《建

筑抗震设计规范》规定的地震作用和底部剪力法计算；

2 高度不超过 60m 且平面和竖向较规则的建筑，以

及高度超过

60m 的建筑预估截面时，也可采用上述

地震作用的底部剪力法计算；

3 高度超过 60m 的建

筑，应采用振型分解反应谱法计算；

4 竖向特别不

规则的建筑，宜采用时程分析法作补充计算。

第二阶段抗震设计：底部剪力法和振型分解反应谱

法只用于结构的弹性分析，进行第二阶段的抗震设

计时，结构一般进入弹塑性状态，故高层建筑钢结

构第二阶段抗震设计验算，应采用时程分析法计算

结构的弹塑性地震反应，其结构计算模型可采用杆

系模型，剪切型层模型、弯剪型层模型或剪变协同工

作模型。用杆系模型做弹塑性时程分析，可以了解结

构的时程反应，计算结果较精确，但工作量大，耗

费机时，费用高。用层模型可以得到各层的时程反应，