高层建筑结构设计和计算（第2版 上册）/清华大学土木工程系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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包世华，张铜生 著

图书标签:

• 结构设计
• 高层建筑
• 结构计算
• 土木工程
• 清华大学
• 教材
• 建筑工程
• 混凝土结构
• 钢结构
• 抗震设计

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302300380

版次：2

商品编码：12185680

包装：平装

丛书名： 清华大学土木工程系列教材

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：519

字数：844000

正文语种：中文

内容简介

　　《高层建筑结构设计和计算（第2版 上册）/清华大学土木工程系列教材》是《高层建筑结构设计和计算》（上、下册，清华大学出版社2005、2007年出版）的第2版，根据我国新颁布的有关规范和规程对原书进行了全面修订，并增加了编者近期一些新的研究成果。全书共18章，分上、下两册。
　　上册为基础内容部分，包括10章：高层建筑结构体系与布置：荷载作用和结构设计要求；框架结构的内力和位移计算；剪力墙结构的内力和位移计算；框架一剪力墙结构的内力和位移计算；框架设计和构造：剪力墙和框架一剪力墙结构设计和构造：简体结构的计算和设计：底层大空间剪力墙结构的计算：高层建筑结构复杂问题的计算，上册继承了编者原《高层建筑结构设计（第2版）》（清华大学出版社1990年出版）的体系和特点，是为在校学生和工程技术人员学习和了解高层建筑混凝土结构的基本内容而编写的。、书中内容以三大结构体系为主，兼及简体：阐述的计算方法以适合手算的简便方法为主；书中各章均演算了许多例题，并有一个贯彻全书的框架一剪力墙结构工程实例；章后附有思考题和习题。
　　《高层建筑结构设计和计算（第2版 上册）/清华大学土木工程系列教材》可作为高等院校土木建筑类结构课教材，也可供有关工程技术人员和科研人员参考之用。

作者简介

　　包世华，清华大学土木工程系教授，中国建筑学会高层建筑结构专业委员会委员，曾任中国力学学会《工程力学》常务编委，北京大学兼职教授。长期从事高层建筑结构、结构力学、弹性力学、有限元、壳体结构和薄壁杆结构等领域的教学和科研工作。所著教材《结构力学教程》、《结构力学》分别获国家教委1992年等；《结构力学》（第2版）获1999年教育部科技进步奖一等奖和国家科技进步奖二等奖；《结构力学I、II》获2007年普通高等教育精品教材；《高层建筑结构设计》获建设部1987年教材二等奖。
　　
　　张铜生，清华大学土木工程系教授，中国力学学会《工程力学》一、二、三届编委。长期从事高层建筑结构、结构力学、弹性力学及有限元等领域的教学和研究工作。编著教材《简明有限元法及其应用》：主持“高层建筑结构空间弹塑性时程分析程序HBTA”研发。壳体研究成果被收入国家行业标准《钢筋混凝土薄壳结构设计规程》。

内页插图

目录

第1章 高层建筑结构体系与布置
1．1 高层建筑的发展与特点
1．1．1 高层建筑的发展
1．1．2 高层建筑的特点
1．1．3 高层建筑的结构类型
1．2 高层建筑的结构体系
1．2．1 框架结构体系
1．2．2 剪力墙结构体系
1．2．3 框架一剪力墙结构（框架一筒体结构和板柱一剪力墙结构）体系
1．2．4 框筒和筒中筒结构
1．2．5 多筒体系——成束筒及矩形框架结构
1．2．6 各种结构体系适用的最大高度和适用高度范围
1．3 结构总体布置
1．3．1 控制结构高宽比（H／B）
1．3．2 结构的平面布置
1．3．3 结构的竖向布置
1．3．4 缝的设置与构造
1．3．5 高层建筑楼盖
1．3．6 基础形式及基础埋置深度
思考题

第2章 荷载作用和结构设计要求
2．1 风荷载
2．1．1 单位面积上的风荷载标准值
2．1．2 总风荷载
2．2 地震作用的特点和抗震设计目标
2．2．1 地震作用的特点
2．2．2 抗震设防标准、抗震设计目标和二阶段设计方法
2．3 地震作用的计算方法
2．3．1 设计反应谱曲线
2．3．2 等效地震力计算方法
2．3．3 竖向地震作用计算
2．3．4 反应谱方法的优缺点
2．4 结构的自振周期
2．4．1 刚度法求多自由度体系周期和振型的概念
2．4．2 周期的近似计算
2．5 荷载效应组合
2．6 结构设计要求
2．6．1 承载能力的验算
2．6．2 侧向位移限制和舒适度要求
2．6．3 高层房屋的抗震等级和抗震措施
2．6．4 罕遇地震作用下的变形验算
2．7 结构抗震性能设计和结构抗连续倒塌设计的概念
2．7．1 结构抗震性能设计
2．7．2 结构抗连续倒塌设计的概念
2．8 重力二阶效应和结构的稳定
2．8．1 重力二阶效应
2．8．2 高层建筑结构的整体稳定
2．9 高层建筑结构计算的基本假定、计算简图和计算要求
2．9．1 弹性工作状态假定
2．9．2 平面抗侧力结构和刚性楼板假定下的整体共同工作
2．9．3 风荷载和地震作用的方向
思考题
习题

第3章 框架结构的内力和位移计算
3．1 多层多跨框架在竖向荷载作用下的近似计算——分层计算法
3．2 多层多跨框架在水平荷载作用下内力的近似计算——反弯点法
3．3 多层多跨框架在水平荷载作用下的改进反弯点法-D值法
3．3．1 柱侧移刚度D值的计算
3．3．2 确定柱反弯点高度比
3．4 多层多跨框架在水平荷载作用下侧移的近似计算
3．4．1 梁柱弯曲变形产生的侧移
……

第4章 剪力墙结构的内力和位移计算
第5章 框架一剪力墙结构的内力和位移计算
第6章 框架设计和构造
第7章 剪力墙和框架一剪力墙结构设计和构造
第8章 筒体结构的计算和设计
第9章 底层大空间剪力墙结构的计算
第10章 高层建筑结构复杂问题的计算
参考文献

前言/序言

　　鉴于建筑结构规范和规程新一轮的全面修订和近年来高层建筑结构的迅猛发展。本书也进行了全面的修订和内容的增补及更新，以适应新形势下教学和工程设计的需要。
　　第2版仍保留原书根据内容和要求的不同，分为上、下两册的做法。上册为基础内容册，共10章，是为学生和工程技术人员学习和了解高层建筑混凝土结构的基础内容而编写的，可作为普通高等学校的教材，同时也可作为初学者的参考用书。下册为提高、深入的专题册，共8章，可供大学生、研究生、教师和工程技术人员作为深入研究、提高的学习材料以及专题参考资料。
　　第2版主要改动的地方有下面几个方面：
　　1.与《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）有关内容的修订。
　　（1）前8章中有关设计和构造等的内容，全部按《高层规程》进行了改写，包括其中的例题全按新规程进行了改算。
　　（2）第2章中补充了高层建筑结构抗震性能设计和抗连续性倒塌设计的概念等，以及重力二阶效应和整体稳定的内容。
　　（3）第5章中增加了5.7节框架一剪力墙结构平面为斜向布置的近似计算，和5.8节框架一剪力墙一薄壁筒斜交结构的弯扭耦连计算。这些内容是从原第10章移过来的。
　　（4）为说明我国近10年内高层建筑发展的迅猛状况，收录了内地超过200m以上71幢高楼。
　　2.将原第16章高层建筑空间弹塑性动力分析内容重新梳理、编排，并增加了编者及其研究团队的研究成果，组成新增加的第17章隔震结构空间弹塑性动力分析和第18章消能减震结构空间弹塑性分析。这些都是高层建筑结构设计中大家关注的问题，也是高层建筑结构研究的前沿课题。介绍了HBTA程序的不同版本。并有两个实际工程的详细算例。
　　3.由于下册的篇幅过大，将原在下册的第9、10两章移入了上册。
　　本书上册由包世华编写。下册由包世华、张铜生共同编写；第11～14章由包世华编写，第15～18章由张铜生编写。
　　书中难免存在不妥之处，欢迎读者批评指正。

《高层建筑结构设计与分析（第四版）》 图书简介 《高层建筑结构设计与分析（第四版）》作为一本面向土木工程专业学生的权威教材，系统而深入地阐述了高层建筑结构设计所涉及的理论、方法和实践。本书在前几版的基础上，结合最新的工程技术发展和规范要求，进行了全面修订和更新，力求为读者提供最前沿、最实用的知识体系。 本书共分上下两册，上册侧重于高层建筑结构的基本理论、荷载作用、材料性能以及结构体系的分析与设计，下册则重点介绍动力响应、抗震设计、风荷载作用、施工安装、特殊高层建筑结构以及结构安全性和可靠性等内容。这种结构安排旨在帮助读者循序渐进地掌握高层建筑结构设计的复杂性。 上册内容梗概： 第一章 绪论： 详细介绍了高层建筑的定义、发展历程、典型结构形式及其特点，并探讨了高层建筑结构设计的基本原则和发展趋势。通过对国内外经典高层建筑案例的分析，使读者对高层建筑的宏观概念有深刻的认识。 第二章 高层建筑结构荷载： 全面梳理了高层建筑结构所承受的各种荷载，包括恒荷载、活荷载、风荷载、地震作用、温度作用、以及由于施工、收缩徐变等引起的特殊荷载。重点阐述了风荷载和地震作用的形成机理、统计规律以及在设计中的取值方法，并详细介绍了相关国家规范的要求。 第三章 高层建筑结构材料： 深入探讨了在高层建筑结构设计中常用的各种结构材料的性能特点。重点介绍了混凝土、钢材、钢-混凝土组合材料等。内容涵盖了材料的力学性能、耐久性、防火性能以及在极端荷载作用下的行为。同时，也介绍了新型复合材料在高层建筑中的应用前景。 第四章 高层建筑结构传力体系： 详细分析了不同类型的高层建筑结构传力体系，包括剪力墙结构、框架结构、框剪结构、筒体结构（剪力墙筒体、框架筒体、巨型框架筒体）以及巨型结构等。对各种体系的受力特点、适用范围、优缺点进行了深入剖析，并结合实例讲解了不同传力体系的选型原则。 第五章 高层建筑结构竖向荷载下的分析与设计： 重点介绍了高层建筑在竖向荷载（恒荷载和活荷载）作用下的结构内力分析方法。包括基于简化模型（如剪力墙模型、框架模型）的分析，以及更精确的有限元分析方法。基于分析结果，详细阐述了各种结构构件（如剪力墙、柱、梁、楼板）的设计原则、构造要求和配筋方法，并介绍了相关规范的设计流程。 第六章 高层建筑结构侧向力下的分析与设计（初步）： 引入了高层建筑结构在侧向力（风荷载和地震作用）作用下结构整体响应的概念。初步介绍了几种简化的侧向力分析方法，如等效侧推力法、侧移法等，为后续章节的深入动力分析奠定基础。简要提及了侧向力对结构整体刚度和稳定性的影响。 第七章 高层建筑结构的整体稳定性： 专注于探讨高层建筑结构在各种荷载作用下的整体稳定性问题。分析了倾覆、失稳等可能出现的破坏模式，并介绍了保障结构整体稳定性的设计方法和构造措施。 上册的特点： 理论基础扎实： 紧密围绕土木工程学科的核心理论，深入浅出地讲解高层建筑结构设计的基本原理。 体系完整： 覆盖了高层建筑结构设计从荷载、材料到结构体系选择、以及竖向荷载作用下的构件设计等关键环节。 案例丰富： 结合工程实践，通过大量实例分析，使理论知识更易于理解和应用。 规范衔接紧密： 所述内容严格遵循国家现行相关规范和标准，确保设计方法的实用性和可靠性。 循序渐进： 从基础概念出发，逐步深入，为学习后续更复杂的动力分析和抗震设计打下坚实基础。 《高层建筑结构设计与分析（第四版）》上册是高层建筑结构设计领域不可或缺的学习资源，无论是初学者还是有经验的工程师，都能从中获得宝贵的知识和启示。

评分☆☆☆☆☆

让我惊喜的是，这本书对于构件设计部分也做了非常详尽的论述，这对于实际工程应用来说至关重要。不仅仅是计算钢筋混凝土梁、柱、剪力墙的承载力，更深入地探讨了这些构件在实际荷载作用下的变形、裂缝控制以及延性设计。我特别喜欢关于节点设计的部分，因为在高层建筑中，节点往往是薄弱环节，其设计的好坏直接关系到整个结构的安全性。书中对梁柱节点、剪力墙连接节点等进行了详细的设计要求和构造措施说明，并配以大量图例，使得我能够清晰地理解其构造原理。 此外，关于混凝土的配合比设计、钢筋的选配、以及材料的性能指标等基础知识，虽然看似与结构设计本身关系不大，但作者却花了相当的篇幅去讲解，这恰恰体现了作者严谨的学术态度和对工程实践的深刻理解。他强调了材料性能的不确定性以及如何通过合理的材料选择和控制来确保结构的可靠性。书中还提及了不同类型的混凝土（如高强混凝土、轻骨料混凝土）在高层建筑中的应用，以及它们在设计计算时需要考虑的特殊因素，这为我拓宽了视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书在结构分析方法的介绍上，可以说是非常全面且与时俱进的。它不仅仅局限于传统的有限元分析，还详细介绍了各种数值模拟软件在实际工程中的应用。我尤其关注的是书中关于结构整体稳定性分析的部分，这在高层建筑设计中是至关重要的。作者通过引入不同的稳定性判据和计算方法，让我理解了如何判断结构是否会发生失稳，以及如何通过调整结构参数来提高其稳定性。 另外，关于变形控制的章节也让我受益匪浅。高层建筑在各种荷载作用下产生的变形，不仅影响建筑的使用功能，还会对非结构构件造成破坏。书中详细介绍了如何计算结构的竖向变形、侧向变形以及扭转变形，并提出了相应的控制措施，例如通过调整结构的刚度分布、增加阻尼装置等。这些内容对于我理解结构的“软”与“硬”，以及如何平衡结构的强度、刚度和延性，起到了关键的指导作用。

评分☆☆☆☆☆

对于一些非常规的高层建筑结构，比如大悬挑、大跨度结构，这本书也提供了非常有价值的参考。这些结构在受力上更加复杂，对设计的要求也更高。作者详细介绍了这些结构在设计时需要特别关注的几个关键问题，例如结构的动力响应、疲劳寿命、以及材料的选择等。他并没有止步于理论推导，而是通过大量的算例，展示了如何将理论应用于实际的工程设计中。 我印象深刻的是关于结构的动力响应分析部分，对于这些复杂结构，传统的静力分析往往不足以准确地评估其安全性。书中详细介绍了如何进行结构的模态分析、瞬态动力分析，以及如何利用这些分析结果来指导设计。此外，对于疲劳损伤的评估，也进行了深入的阐述，这对于一些长期承受周期性荷载的结构来说，是不可忽视的重要问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书确实让我对高层建筑结构的受力特性有了全新的认识，尤其是关于风荷载和地震作用的分析部分，讲解得极为深入细致。作者没有仅仅停留在公式的堆砌，而是花了大量的篇幅去阐述这些荷载是如何作用在结构上，以及结构又是如何抵抗这些力的。例如，在分析风荷载时，书本详细介绍了风压分布、涡激振动、颤振等现象，并结合实际工程案例，让我理解了这些看似抽象的概念在实际设计中的重要性。特别是关于风洞试验的介绍，让我看到了理论计算与实际测量之间的联系，也让我体会到为何在某些关键项目中，风洞试验是不可或缺的一环。 在讲解地震作用时，作者首先回顾了地震波的传播特性，然后重点介绍了场地土对地震动的影响，以及结构动力响应的基本原理。他并没有回避复杂的数学推导，但通过清晰的逻辑和图示，使得即使是复杂的振动理论，也变得相对容易理解。让我印象深刻的是，书中对不同抗震设防烈度的要求，以及相应的结构设计措施进行了详细的对比分析。例如，如何通过调整结构的刚度、质量分布、阻尼等参数来提高结构的抗震性能，这些都为我提供了宝贵的参考。此外，书中还强调了结构体系的选择对地震响应的影响，比如剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等，分析了它们各自的优缺点以及适用的场合。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我有一个非常深的感受，就是这本书不仅仅是在传授知识，更是在培养一种结构设计的思维方式。作者在讲解每一个概念时，都力求解释其背后的物理意义和工程意义，而不是简单地给出公式。这让我能够理解，为什么需要这样设计，而不是仅仅知道如何计算。这种深入的理解，对于我今后独立进行结构设计，至关重要。 书中反复强调了结构设计的系统性。结构设计不是孤立的，而是涉及到材料、荷载、分析方法、施工技术等多个方面。作者在讲解时，总是会提及这些相互关联的方面，让我能够从整体上把握结构设计。例如，在讲解风荷载时，他会提及风荷载对结构动力特性的影响，进而影响到结构的变形和稳定性。这种整体的视角，让我能够更好地理解结构设计中的权衡与取舍。

评分☆☆☆☆☆

总体而言，这本书的质量非常高，内容翔实，结构清晰，讲解深入。无论是对于初学者还是有一定经验的工程师，都具有很高的参考价值。它不仅仅是一本教科书，更像是一本高层建筑结构设计的“百科全书”，为我提供了宝贵的知识和启示。我非常期待能有更多的机会，将书中的知识应用于实际工程实践中，并不断深化我对高层建筑结构设计的理解。 我尤其推荐这本书给那些希望在高层建筑结构设计领域深入发展的读者。它为你打下坚实的基础，并为你打开一扇通往更广阔领域的大门。从这本书中，我不仅获得了理论知识，更重要的是，我获得了一种严谨的治学态度和解决问题的能力，这对我今后的职业发展将产生深远的影响。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，但又不失清晰易懂。作者在讲解复杂的概念时，会采用通俗易懂的语言，并辅以大量的图表和示意图，使得抽象的概念变得形象化。我尤其喜欢书中对一些关键概念的解释，例如“刚度中心”、“质量中心”等，这些概念对于理解结构的侧向响应至关重要。 让我印象深刻的是，书中在介绍一些复杂的数学模型时，会先给出其物理背景，然后从直观的角度进行解释，再给出详细的数学推导。这种循序渐进的讲解方式，极大地降低了学习的难度，也让我能够更好地理解这些模型的适用范围和局限性。即使是对于一些我之前不太熟悉的章节，通过作者的讲解，我也能够逐步掌握其中的要领。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解过程中，非常注重理论与实践的结合。作者不仅给出了严谨的理论推导，还通过大量的工程实例来佐证这些理论。我尤其喜欢书中对实际工程问题的剖析，例如某个高层建筑在设计或施工过程中遇到的困难，以及是如何通过结构优化来解决的。这些案例分析让我觉得，书本上的知识并不是脱离实际的，而是可以直接应用于解决工程中的实际问题。 通过这些案例，我不仅学习到了具体的计算方法，更重要的是学习到了解决问题的思路和方法。例如，如何分析结构失稳的原因，如何通过调整结构参数来提高结构的抗震性能，如何处理施工中的技术难题等等。这些经验性的知识，对于初学者来说，是极其宝贵的财富，让我少走了很多弯路。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏书中对于不同结构体系的比较分析。在高层建筑领域，存在着多种不同的结构体系，每种体系都有其独特的优势和劣势。作者没有简单地介绍这些体系，而是深入地分析了它们在不同荷载作用下的受力特点、变形特性、以及经济性等方面的差异。例如，他详细比较了框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、巨型结构等，并结合实际工程案例，说明了不同体系的适用范围。 这种横向的比较分析，让我在面对不同的设计项目时，能够更有针对性地选择最适合的结构体系。我也从中了解到，结构体系的选择不仅仅是基于技术上的考虑，还需要综合考虑建筑功能、经济成本、以及当地的施工条件等因素。书中对每种体系的优缺点都做了非常清晰的梳理，并给出了相应的选择建议，这对于我形成独立的设计判断能力起到了很大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

让我觉得非常有价值的是，这本书对于施工技术与结构的相互影响这一点，进行了相当深入的探讨。很多结构设计的理论在实际施工过程中会遇到各种问题，而本书作者并没有回避这一点，而是从设计者的角度，考虑到了施工的可行性和对结构安全的影响。例如，在浇筑高层建筑核心筒时，如何控制混凝土的温度裂缝，以及如何保证混凝土的密实度，这些都直接关系到结构的整体性能。 书中还详细阐述了施工过程中可能出现的荷载，例如施工阶段的临时支撑、风荷载等，以及这些荷载对结构安全的影响。作者通过分析这些施工过程中的潜在风险，提醒设计者在设计阶段就应该充分考虑施工的便利性和安全性，并提出相应的技术要求。这一点对于我来说，是非常宝贵的实践经验，让我认识到设计不仅仅是纸上的计算，更是对未来实体结构的负责。