本书围绕巨型框架悬挂结构混合体系，开展了系列科学技术研究及工程应用。主要研究内容包括：巨型框架悬挂结构混合体系的塑性抗震设计方法，概率地震易损性分析，抗连续倒塌分析，楼盖振动测试与舒适度评价，楼盖振动分析与减振技术，逆向施工技术和仿真分析，施工云监测平台等。本书首创了基于心率和脑电波的楼盖振动舒适度人工智能评价方法。
本书可作为从事大跨度结构和高层结构领域的科学研究、工程设计、施工监测的技术和管理人员的参考书，也可供高等院校土木工程和智能建造学科的教师、本科生和研究生参考。

第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 大跨空间钢结构应用
1.1.2 超高层结构应用
1.2 巨型框架悬挂结构混合体系
1.2.1 概念与组成
1.2.2 研究现状
1.2.3 工程应用
1.2.4 依托工程
1.2.5 关键科学技术问题
1.3 结构抗震设计方法研究
1.3.1 规范规定的抗震设计方法
1.3.2 基于位移的性能化抗震设计方法
1.3.3 基于能量的性能化抗震设计方法
1.4 概率地震易损性分析研究
1.4.1 大跨度钢结构地震易损性研究
1.4.2 高层结构地震易损性研究
1.5 结构抗连续倒塌研究
1.5.1 连续倒塌案例
1.5.2 抗连续倒塌设计规范
1.5.3 大跨度结构抗连续倒塌研究
1.5.4 高层结构抗连续倒塌研究
1.6 人致荷载激励下振动响应和舒适度评价研究
1.7 主要研究内容
第2章 基于能量平衡的塑性抗震设计方法
2.1 能量平衡原理
2.2 设计方法
2.2.1 设计流程
2.2.2 巨型框架悬挂结构混合体系的整体屈服机制
2.2.3 设计基底剪力
2.2.4 设计侧向力
2.2.5 结构设计
2.3 设计实例
2.4 计算模型
2.5 反应谱分析
2.5.1 模态分析
2.5.2 层间位移
2.5.3 层剪重比
2.6 弹性时程分析
2.6.1 地震动的选取
2.6.2 基底剪力
2.6.3 弹性层间位移角
2.7 静力弹塑性分析
2.7.1 水平荷载加载模式
2.7.2 非线性铰特征
2.7.3 抗震性能点
2.7.4 层间位移角
2.7.5 塑性铰分布
2.8 动力弹塑性时程分析
2.8.1 梁柱构件滞回曲线模型
2.8.2 地震动的选取
2.8.3 顶层位移
2.8.4 弹塑性层间位移角
2.8.5 楼层加速度峰值
2.8.6 结构楼层剪力
2.9 小结
第3章 基于IDA的巨型框架悬挂结构混合体系的概率地震易损性分析
3.1 概率地震易损性解析函数
3.1.1 考虑偶然不确定性的地震易损性函数
3.1.2 考虑认知不确定性的地震易损性函数
3.2 非线性时程分析模型
3.2.1 分析平台
3.2.2 材料本构
3.2.3 纤维截面模型
3.2.4 几何转换
3.2.5 单元模型
3.2.6 边界条件
3.2.7 阻尼设定
3.2.8 积分算法
3.2.9 基于自振周期的对比验证
3.3 增量动力分析法
3.3.1 地震动选取
3.3.2 地震动调幅
3.3.3 IM和DM指标的选取
3.3.4 倒塌准则
3.3.5 IDA曲线的绘制
3.4 非倒塌概率地震易损性分析
3.4.1 概率地震需求分析
3.4.2 概率抗震能力分析
3.4.3 概率地震易损性分析
3.5 倒塌概率地震易损性分析
3.6 地震增量倒塌风险评估
3.6.1 地震危险性分析
3.6.2 结构的年倒塌率
3.7 小结
第4章 巨型框架悬挂结构混合体系的抗连续倒塌分析
4.1 抗连续倒塌分析基本理论
4.1.1 拆除构件法
4.1.2 构件重要性分析方法
4.1.3 荷载组合
4.1.4 倒塌破坏准则
4.2 抗连续倒塌分析流程
4.3 非线性有限元分析模型的建立与验证
4.4 桁架梁构件失效分析与对比
4.4.1 构件重要性分析
4.4.2 顶层桁架梁上弦杆TC-5失效
4.4.3 底层桁架梁下弦杆BC-14失效
4.4.4 底层桁架梁斜腹杆BW-1失效
4.4.5 底层桁架梁斜腹杆BW-4失效
4.5 巨型框架柱失效分析与对比
4.5.1 巨型框架柱KZ1-1失效
4.5.2 巨型框架柱KZ1-2失效
4.6 吊柱失效分析与对比
4.6.1 大跨度段顶层吊柱SC10-1失效
4.6.2 大跨度段顶层吊柱SC10-2失效
4.6.3 非大跨度段顶层吊柱SC10-3失效
4.6.4 大跨度段底层吊柱SC4-1失效
4.6.5 大跨度段底层吊柱SC4-2失效
4.6.6 非大跨度段底层吊柱SC4-3失效
4.7 多根构件同时失效分析与对比
4.7.1 大跨度段底层桁架斜腹杆全部同时失效
4.7.2 巨型框架柱KZ1-1、KZ1-2同时失效
4.8 小结
第5章 巨型框架悬挂结构混合体系的楼盖振动测试与舒适度评价
5.1 试验方案
5.1.1 试验目的
5.1.2 测点区域与线路布置
5.2 动力特性试验
5.2.1 未设置墙板试验结果
5.2.2 设置墙板的试验结果
5.3 人致荷载激励试验
5.3.1 测试工况
5.3.2 未设置试验结果
5.3.3 设置墙板振动测试试验结果
5.4 楼盖振动舒适度评价方法
5.4.1 现有评价方法与技术标准
5.4.2 振动舒适度评价结果
5.4.3 楼盖振动舒适度评价建议
5.5 小结
第6章 巨型框架悬挂结构混合体系的楼盖振动分析与减振技术
6.1 楼盖振动分析模型
6.2 静力分析
6.3 模态分析
6.4 稳态分析
6.5 人致荷载分析模型
6.6 模拟结果对比
6.6.1 动力特性分析
6.6.2 人致荷载激励分析
6.7 TMD减振技术
6.7.1 调谐质量阻尼器

巨型框架悬挂结构混合体系由巨型框架（主体结构
）和悬挂结构（次要结构）组成，具有跨度大、通透高
、造型美、传力清晰、拉杆强度充分利用等优势。我国
已有30余项大跨度建筑和高层建筑直接或间接应用此类
结构，社会和经济效益显著。然而，目前缺乏适用于巨
型框架悬挂结构混合体系的系统设计理论，无标准规范
可循；缺乏快速准确的楼盖振动测试及舒适度评价方法
；主体与次要钢结构施工顺序、楼层混凝土浇筑顺序对
体系受力转换和安全风险影响大，缺乏适合巨型框架悬
挂结构混合体系的施工新技术。
作者的研究团队结合多年科学研究和工程实践，围
绕巨型框架悬挂结构混合体系，开展了一系列科学研究
，主要包括：①基于能量平衡的塑性抗震设计方法；②
基于互连和阻尼分配（interconnection and damping
assignment，IDA）的巨型框架悬挂结构混合体系概率
地震易损性分析；③巨型框架悬挂结构混合体系的抗连
续倒塌分析；④巨型框架悬挂结构混合体系的楼盖振动
测试与舒适度评价；⑤巨型框架悬挂结构混合体系的逆
向施工新技术。作者在国际上首次提出基于心率和脑电
波的舒适度评价方法，为楼盖振动舒适度人工智能测试
提供了新思路。本研究成果获2022年度中国钢结构协会
科学技术奖一等奖，并应用于中国科学院量子信息与量
子科技创新研究院1号科研楼，该工程获中国钢结构金
奖。
本书大纲由王静峰拟定，其中第1、7、8章由郭磊
执笔，第2、3章由李贝贝执笔，第4～6章由王静峰执笔
。各章修改和全书统稿由王静峰完成。
本书涉及的研究工作得到了国家自然科学基金（项
目编号51178156）、教育部新世纪优秀人才支持计划（
项目编号NCET-12-0838）、合肥市重点工程建设管理
局课题（项目编号W2018JSKF0424）等支持，也得到了
清华大学王元清教授，中南建筑设计院股份有限公司徐
厚军教授级高工，合肥市重点工程建设管理局姚文兵、
丁敬华和宋军军，安徽省建设监理有限公司丰建国教授
级高工，合肥工业大学设计院（集团）有限公司王珺教
授级高工等在理论和实践方面的指导；研究生张坤、黄
星海、霍永伦、赵鹏、李国强、卫晓晓等参与了相关测
试和计算工作；合肥工业大学浦玉学副教授为楼盖振动
测试提供了技术指导。此外，本书研究成果还得到了土
木工程结构与材料安徽省重点实验室、安徽省先进钢结
构技术与产业化协同创新中心、合肥市重点工程建设管
理局、安徽省建设监理有限公司、中建八局第四建设有
限公司等机构的大力支持。希望本书对结构工程师了解
巨型框架悬挂结构混合体系的设计理论与建造技术及工
程应用有所帮助，并为科研人员和高校本科生、研究生
学习巨型框架悬挂结构混合体系理论与技术提供参考。
著名组合结构专家钟善桐先生曾提到，“科学工作
者只有不断探索，才能克服困难甚至非议，才能不停滞
地前进，也才能深入了解和掌握一种新结构的内在规律
”。
由于作者水平有限，本书难免存在疏漏之处，敬请
专家和读者批评指正。
王静峰
2022年10月
于合肥斛兵塘