高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三講

1、第三講第三講 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載及荷載組合高層建筑結(jié)構(gòu)荷載及荷載組合第三章第三章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載一、高層建筑結(jié)構(gòu)荷載類型一、高層建筑結(jié)構(gòu)荷載類型 豎向荷載豎向荷載 結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重 樓屋面可變荷載樓屋面可變荷載 豎向地震作用（設(shè)防烈度豎向地震作用（設(shè)防烈度9 9度高層建筑、設(shè)防烈度度高層建筑、設(shè)防烈度8 8、9 9度的大度的大跨度梁和懸臂結(jié)構(gòu)）跨度梁和懸臂結(jié)構(gòu)） 水平荷載水平荷載 風(fēng)荷載風(fēng)荷載 水平地震作用（地震區(qū)）水平地震作用（地震區(qū)）二、重力荷載的計(jì)算方法和計(jì)算要點(diǎn)重力荷載的計(jì)算方法和計(jì)算要點(diǎn) 1 1、重力荷載的計(jì)算方法、重力荷載的計(jì)算方法 重力荷載的準(zhǔn)確計(jì)算宜從標(biāo)

2、準(zhǔn)層開始，取標(biāo)準(zhǔn)層中的標(biāo)準(zhǔn)單元或標(biāo)準(zhǔn)重力荷載的準(zhǔn)確計(jì)算宜從標(biāo)準(zhǔn)層開始，取標(biāo)準(zhǔn)層中的標(biāo)準(zhǔn)單元或標(biāo)準(zhǔn)塊準(zhǔn)確計(jì)算塊準(zhǔn)確計(jì)算 具體計(jì)算宜采取板具體計(jì)算宜采取板- -梁梁- -柱（墻）的順序進(jìn)行，即先計(jì)算板的面荷載柱（墻）的順序進(jìn)行，即先計(jì)算板的面荷載（包括填充墻的線荷載在內(nèi)的算術(shù)平均值，即總荷載（包括填充墻的線荷載在內(nèi)的算術(shù)平均值，即總荷載/ /板面積），再板面積），再計(jì)算梁的線荷載，最后計(jì)算主梁的集中荷載及柱（墻）上的荷載計(jì)算梁的線荷載，最后計(jì)算主梁的集中荷載及柱（墻）上的荷載 屋面層、設(shè)備層、裙房層再分別按同樣原理計(jì)算屋面層、設(shè)備層、裙房層再分別按同樣原理計(jì)算 注意：在計(jì)算板的均布面荷載傳遞到梁（

3、墻）上作為線荷載、梁的線注意：在計(jì)算板的均布面荷載傳遞到梁（墻）上作為線荷載、梁的線荷載傳遞到主梁上作為集中荷載及主梁的線荷載（自重等）和集中荷荷載傳遞到主梁上作為集中荷載及主梁的線荷載（自重等）和集中荷載傳遞到柱（墻）上作為集中力的計(jì)算全過程中，載傳遞到柱（墻）上作為集中力的計(jì)算全過程中，一般均可按簡支的一般均可按簡支的方法進(jìn)行，不必考慮實(shí)際結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，以簡化計(jì)算方法進(jìn)行，不必考慮實(shí)際結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，以簡化計(jì)算。 （由于高層建筑結(jié)構(gòu)樓（屋）蓋水平構(gòu)件的連續(xù)性的影響往往被高層（由于高層建筑結(jié)構(gòu)樓（屋）蓋水平構(gòu)件的連續(xù)性的影響往往被高層結(jié)構(gòu)重力荷載效應(yīng)下豎向構(gòu)件的彈性壓縮、混凝土收縮和徐變等影響

4、結(jié)構(gòu)重力荷載效應(yīng)下豎向構(gòu)件的彈性壓縮、混凝土收縮和徐變等影響調(diào)整覆蓋）調(diào)整覆蓋）2 2、重力荷載的計(jì)算要點(diǎn)、重力荷載的計(jì)算要點(diǎn) 計(jì)算梁的自重時(shí)，要注意扣除梁板重疊部分的板重，尤其在扁梁、寬扁計(jì)算梁的自重時(shí)，要注意扣除梁板重疊部分的板重，尤其在扁梁、寬扁梁結(jié)構(gòu)中更需注意梁結(jié)構(gòu)中更需注意 （計(jì)算表明，由于設(shè)計(jì)計(jì)算未注意扣除梁板重疊部分的板重而引起的總重計(jì)算表明，由于設(shè)計(jì)計(jì)算未注意扣除梁板重疊部分的板重而引起的總重力荷載的增大的誤差通常有力荷載的增大的誤差通常有10%10%20%20%左右左右） 計(jì)算墻的自重時(shí)，要注意扣除墻板重復(fù)部分的板重。計(jì)算墻的自重時(shí)，要注意扣除墻板重復(fù)部分的板重。 （計(jì)算表明

5、，此重疊部分引起的總重力荷載的增大的誤差通常在計(jì)算表明，此重疊部分引起的總重力荷載的增大的誤差通常在5%5%左右左右） 使用活荷載的計(jì)算要注意折減。使用活荷載的計(jì)算要注意折減。 根據(jù)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009-2001gb50009-2001）的規(guī)定，為便利計(jì)算簡化，）的規(guī)定，為便利計(jì)算簡化，在計(jì)算柱、墻的總重力荷載，確定墻、柱截面時(shí)，建議樓面使用或荷載在計(jì)算柱、墻的總重力荷載，確定墻、柱截面時(shí)，建議樓面使用或荷載標(biāo)準(zhǔn)值的折減系數(shù)可統(tǒng)一取值如下表所示標(biāo)準(zhǔn)值的折減系數(shù)可統(tǒng)一取值如下表所示三、樓面可變荷載取值三、樓面可變荷載取值建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 （gb50

6、009-2001gb50009-2001）確定）確定 高層建筑屋面直升機(jī)停機(jī)坪荷載高層建筑屋面直升機(jī)停機(jī)坪荷載 荷載的組合值系數(shù)應(yīng)取荷載的組合值系數(shù)應(yīng)取 0.70.7 頻遇值系數(shù)應(yīng)取頻遇值系數(shù)應(yīng)取 0.60.6 準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)取準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)取 0 0四、風(fēng)荷載四、風(fēng)荷載 幾點(diǎn)說明幾點(diǎn)說明 對于特別重要的高層建筑，目前尚無統(tǒng)一、明確的定義，一般可根據(jù)對于特別重要的高層建筑，目前尚無統(tǒng)一、明確的定義，一般可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（gb50068-2001gb50068-2001）規(guī)定的設(shè)計(jì)使用）規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限和安全等級(jí)確定。年限和安全等級(jí)確定。設(shè)計(jì)使用年限為

7、設(shè)計(jì)使用年限為100100年的或安全等級(jí)為一級(jí)的年的或安全等級(jí)為一級(jí)的高層建筑可認(rèn)為是特別重要的高層建筑高層建筑可認(rèn)為是特別重要的高層建筑 考慮到房屋高度大于考慮到房屋高度大于60m60m的高層建筑對風(fēng)荷載比較敏感，其基本風(fēng)壓的高層建筑對風(fēng)荷載比較敏感，其基本風(fēng)壓可按可按100100年一遇的風(fēng)壓值采用。年一遇的風(fēng)壓值采用。 當(dāng)沒有當(dāng)沒有100100年一遇的風(fēng)壓資料時(shí)，也可近似將年一遇的風(fēng)壓資料時(shí)，也可近似將5050年一遇的基本風(fēng)壓值年一遇的基本風(fēng)壓值乘以增大系數(shù)乘以增大系數(shù)1.11.1采用采用 對于房屋高度不超過對于房屋高度不超過60m60m的一般高層建筑，其基本風(fēng)壓可按重現(xiàn)期的一般高層建筑，

8、其基本風(fēng)壓可按重現(xiàn)期5050年的基本風(fēng)壓確定，其基本風(fēng)壓是否提高，可由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情年的基本風(fēng)壓確定，其基本風(fēng)壓是否提高，可由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況確定。況確定。2 2、分壓高度變化系數(shù)、分壓高度變化系數(shù) 在大氣邊界層內(nèi)，風(fēng)速隨地面高度而增大。當(dāng)氣壓場隨高度不變時(shí)，風(fēng)速隨在大氣邊界層內(nèi)，風(fēng)速隨地面高度而增大。當(dāng)氣壓場隨高度不變時(shí)，風(fēng)速隨高度增大的規(guī)律主要取決于地面粗糙度和溫度垂直梯度。通常認(rèn)為在離地面高度增大的規(guī)律主要取決于地面粗糙度和溫度垂直梯度。通常認(rèn)為在離地面高度為高度為300m300m500m500m時(shí)，風(fēng)速不再受地面粗糙度的影響，也即達(dá)到所謂時(shí)，風(fēng)速不再受地面粗糙度的影響，也即達(dá)到

9、所謂“梯度梯度速度速度”，該高度稱之為梯度風(fēng)高度。，該高度稱之為梯度風(fēng)高度。 對于平坦或稍有起伏的地形，風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別決定。對于平坦或稍有起伏的地形，風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別決定。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009-2001gb50009-2001）將地面粗糙度分為）將地面粗糙度分為a a、b b、c c、和、和d d四四類（見表）。類（見表）。風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù) 地面粗糙度類別地面粗糙度類別 離地面或海平離地面或海平面高度（面高度（m） a b c d 5 1.17 1.00 0.74 0.62 10 1.38 1.00 0.74

10、 0.62 15 1.52 1.14 0.74 0.62 20 1.63 1.25 0.84 0.62 30 1.80 1.42 1.00 0.62 40 1.92 1.56 1.13 0.73 50 2.03 1.67 1.25 0.84 60 2.12 1.77 1.35 0.93 70 2.20 1.86 1.45 1.02 80 2.27 1.95 1.54 1.11 90 2.34 2.02 1.62 1.19 100 2.40 2.09 1.70 1.27 150 2.64 2.38 2.03 1.61 200 2.83 2.61 2.30 1.92 250 2.99 2.80 2

11、.54 2.19 300 3.12 2.97 2.75 2.68 350 3.12 3.12 2.94 2.68 400 3.12 3.12 3.12 2.91 450 3.12 3.12 3.12 3.12 3、風(fēng)載體型系數(shù)風(fēng)載體型系數(shù) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009-2001gb50009-2001）表）表7.3.17.3.1列出列出3838項(xiàng)項(xiàng)不同類型的不同類型的建筑物和各類結(jié)構(gòu)的體型系數(shù)，當(dāng)建筑物與表中列出的體型類同時(shí)可參考建筑物和各類結(jié)構(gòu)的體型系數(shù)，當(dāng)建筑物與表中列出的體型類同時(shí)可參考應(yīng)用。應(yīng)用。 房屋和構(gòu)筑物與表中的體型類同時(shí)，可房屋和構(gòu)筑物與表中的體型類同時(shí)，可

12、按表規(guī)定取用按表規(guī)定取用； 房屋和構(gòu)筑物與表中的體型類不同時(shí)，可房屋和構(gòu)筑物與表中的體型類不同時(shí)，可參考有關(guān)資料采用參考有關(guān)資料采用； 房屋和構(gòu)筑物與表中的體型類不同且無參考資料可借鑒時(shí)，房屋和構(gòu)筑物與表中的體型類不同且無參考資料可借鑒時(shí)，宜由風(fēng)洞宜由風(fēng)洞試驗(yàn)確定試驗(yàn)確定； 對重要且體型復(fù)雜的房屋和構(gòu)筑物，對重要且體型復(fù)雜的房屋和構(gòu)筑物，應(yīng)由風(fēng)洞試驗(yàn)確定應(yīng)由風(fēng)洞試驗(yàn)確定。1、矩形截面、矩形截面2 2、l l形截面形截面3、槽形截面、槽形截面 4 4、正多邊形平面、圓形平面、正多邊形平面、圓形平面5 5、扇形平面、扇形平面 6 6、棱形平面、棱形平面 7 7、十字形平面、十字形平面 8 8、井字

13、形平面、井字形平面 9 9、x x形平面形平面 1010、艸形平面、艸形平面 1111、六角形平面、六角形平面 1212、y y形平面形平面 5 5、總體風(fēng)荷載與局部風(fēng)荷載、總體風(fēng)荷載與局部風(fēng)荷載 總體風(fēng)荷載總體風(fēng)荷載時(shí)建筑物各表面承受風(fēng)力作用的合力，是沿高度變化的分時(shí)建筑物各表面承受風(fēng)力作用的合力，是沿高度變化的分布荷載，用于計(jì)算抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)移及各構(gòu)件內(nèi)力。布荷載，用于計(jì)算抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)移及各構(gòu)件內(nèi)力。 局部風(fēng)荷載局部風(fēng)荷載用于計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件或維護(hù)構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件與主體的連接用于計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件或維護(hù)構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件與主體的連接（水平懸挑構(gòu)件、幕墻構(gòu)件及其連接件等），采用風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（水平懸挑構(gòu)件、

14、幕墻構(gòu)件及其連接件等），采用風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wkwk計(jì)計(jì)算，但采用局部風(fēng)荷載體型系數(shù)。算，但采用局部風(fēng)荷載體型系數(shù)。 局部風(fēng)荷載局部風(fēng)荷載用于計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件或維護(hù)構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件與主體的連接用于計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件或維護(hù)構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件與主體的連接（水平懸挑構(gòu)件、幕墻構(gòu)件及其連接件等），采用風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（水平懸挑構(gòu)件、幕墻構(gòu)件及其連接件等），采用風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wkwk計(jì)計(jì)算，但采用局部風(fēng)荷載體型系數(shù)。算，但采用局部風(fēng)荷載體型系數(shù)。 當(dāng)建筑群，尤其是高層建筑群，房屋相互間距較近時(shí)，由于旋渦的相當(dāng)建筑群，尤其是高層建筑群，房屋相互間距較近時(shí)，由于旋渦的相互干擾，房屋某些部位的局部風(fēng)壓會(huì)顯著增大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以考慮?；ジ?/p>

15、擾，房屋某些部位的局部風(fēng)壓會(huì)顯著增大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以考慮。規(guī)范規(guī)范gb50009gb50009規(guī)定：將單獨(dú)建筑物的體型系數(shù)規(guī)定：將單獨(dú)建筑物的體型系數(shù) s s 乘以相互干擾系乘以相互干擾系數(shù)數(shù)( (可參考類似條件的試驗(yàn)資料確定；必要時(shí)宜通過風(fēng)洞試驗(yàn)得出可參考類似條件的試驗(yàn)資料確定；必要時(shí)宜通過風(fēng)洞試驗(yàn)得出) )以以考慮風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)考慮風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)。 風(fēng)力作用在高層建筑表面，其壓力分布很不均勻，在角隅、檐口、邊風(fēng)力作用在高層建筑表面，其壓力分布很不均勻，在角隅、檐口、邊棱處和在附屬結(jié)構(gòu)的部位（陽臺(tái)、雨篷等外挑構(gòu)件），局部風(fēng)壓會(huì)超棱處和在附屬結(jié)構(gòu)的部位（陽臺(tái)、雨篷等外挑構(gòu)件），局

16、部風(fēng)壓會(huì)超過按表所得的平均風(fēng)壓過按表所得的平均風(fēng)壓規(guī)范規(guī)范gb50009gb50009規(guī)定：對負(fù)壓區(qū)可根據(jù)不同部位分別取體型系數(shù)為規(guī)定：對負(fù)壓區(qū)可根據(jù)不同部位分別取體型系數(shù)為- -1.0 1.0 -2.2-2.2 對封閉式建筑物，考慮到建筑物內(nèi)實(shí)際存在的個(gè)別孔口和縫隙，以及對封閉式建筑物，考慮到建筑物內(nèi)實(shí)際存在的個(gè)別孔口和縫隙，以及機(jī)械通風(fēng)等因素，室內(nèi)可能存在正負(fù)不同的氣壓。機(jī)械通風(fēng)等因素，室內(nèi)可能存在正負(fù)不同的氣壓。規(guī)范規(guī)范gb50009gb50009規(guī)定：對封閉式建筑物的內(nèi)表面壓力系數(shù)，按外表規(guī)定：對封閉式建筑物的內(nèi)表面壓力系數(shù)，按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2-0.2或

17、或0.20.25m4m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m4m5mknkn /m71.4468.8267.0765.0362.6960.9458.9056.2854.2451.9149.5746.9544.3241.4138.2034.9931.4925.08107.16210.39203.84198.15191.58185.45179.76172.77165.78159.23152.22144.78136.91128.60119.42109.79115.47125.68五、高層建筑結(jié)構(gòu)的舒適度五、高層

18、建筑結(jié)構(gòu)的舒適度 高層建筑在風(fēng)荷載作用下將產(chǎn)生振動(dòng)，過大的振動(dòng)加速度將使在高樓內(nèi)居高層建筑在風(fēng)荷載作用下將產(chǎn)生振動(dòng)，過大的振動(dòng)加速度將使在高樓內(nèi)居住的人們感覺不舒服，甚至不能忍受，兩者的關(guān)系如下表。住的人們感覺不舒服，甚至不能忍受，兩者的關(guān)系如下表。 舒適度與風(fēng)振加速度的關(guān)系舒適度與風(fēng)振加速度的關(guān)系 不舒適的程度不舒適的程度 建筑物的加速度建筑物的加速度 無感覺無感覺 0.005g0.005g 有有 感感 0.005g0.005g0.015g0.015g 擾擾 人人 0.015g0.015g0.05g0.05g 十分?jǐn)_人十分?jǐn)_人 0.05g0.05g0.15g0.15g 不能忍受不能忍受 0.

19、15g0.15g 注：注：g g 為重力加速度。為重力加速度。 對照國外的研究成果和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，與我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對照國外的研究成果和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，與我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高層民用高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（jgj99-98jgj99-98）相協(xié)調(diào)，要求高層建筑混凝土結(jié)）相協(xié)調(diào)，要求高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)具有更好的使用條件，滿足舒適度的要求。構(gòu)應(yīng)具有更好的使用條件，滿足舒適度的要求。六、地震作用六、地震作用1 1、結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算方法的三個(gè)階段、結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算方法的三個(gè)階段 靜力法靜力法 19001900年日本學(xué)者大森房吉提出震度法概念，將地震作用簡化為靜力年日本學(xué)者大森房吉提出震度法概

20、念，將地震作用簡化為靜力 反應(yīng)譜理論反應(yīng)譜理論 2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代美國開展了強(qiáng)震記錄的研究年代美國開展了強(qiáng)震記錄的研究(el centro),(el centro),美國美國m.biotm.biot提提出用地震記錄計(jì)算反應(yīng)譜的概念，出用地震記錄計(jì)算反應(yīng)譜的概念，5050年代初，年代初，g.w.housnerg.w.housner實(shí)現(xiàn)了反實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)譜的計(jì)算，并應(yīng)用于抗震設(shè)計(jì)。應(yīng)譜的計(jì)算，并應(yīng)用于抗震設(shè)計(jì)。 時(shí)程分析方法時(shí)程分析方法 2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代末期年代末期, g.w.housner , g.w.housner 實(shí)現(xiàn)了地震反應(yīng)的動(dòng)力計(jì)算分析，實(shí)現(xiàn)了地震反應(yīng)的動(dòng)力計(jì)算分析，

21、并成功應(yīng)用于抗震設(shè)計(jì)。并成功應(yīng)用于抗震設(shè)計(jì)。 2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，地震反應(yīng)動(dòng)力分析得到發(fā)展，從彈性時(shí)程分析方法發(fā)年代，地震反應(yīng)動(dòng)力分析得到發(fā)展，從彈性時(shí)程分析方法發(fā)展到彈塑性時(shí)程分析方法。展到彈塑性時(shí)程分析方法。 基于承載力的抗震設(shè)計(jì)方法基于承載力的抗震設(shè)計(jì)方法 靜力法和最初的反應(yīng)譜理論靜力法和最初的反應(yīng)譜理論 基于承載力和延性的抗震設(shè)計(jì)概念基于承載力和延性的抗震設(shè)計(jì)概念 以反應(yīng)譜理論為基礎(chǔ)，以三水以反應(yīng)譜理論為基礎(chǔ)，以三水準(zhǔn)設(shè)防為目標(biāo)，以構(gòu)件極限承載力設(shè)計(jì)保證結(jié)構(gòu)承載力，以構(gòu)造措施準(zhǔn)設(shè)防為目標(biāo)，以構(gòu)件極限承載力設(shè)計(jì)保證結(jié)構(gòu)承載力，以構(gòu)造措施保證結(jié)構(gòu)延性的完整的抗震設(shè)計(jì)方法。保證結(jié)構(gòu)

22、延性的完整的抗震設(shè)計(jì)方法。 2 2、底部剪力法、底部剪力法（自學(xué)）（自學(xué)）3 3、振型分解反應(yīng)譜法、振型分解反應(yīng)譜法（自學(xué)）（自學(xué)）4 4、時(shí)程分析、時(shí)程分析 時(shí)程分析法時(shí)程分析法 在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)部位作用一個(gè)地面運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)程，用動(dòng)力方法直接在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)部位作用一個(gè)地面運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)程，用動(dòng)力方法直接計(jì)算出結(jié)構(gòu)隨時(shí)間而變化的地震反應(yīng)。計(jì)算出結(jié)構(gòu)隨時(shí)間而變化的地震反應(yīng)。一、動(dòng)力計(jì)算方法一、動(dòng)力計(jì)算方法 多自由度體系的動(dòng)力方程多自由度體系的動(dòng)力方程 1mtxtxktxctxmg m結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣 c結(jié)構(gòu)的阻尼矩陣結(jié)構(gòu)的阻尼矩陣 k結(jié)構(gòu)的剛度矩陣結(jié)構(gòu)的剛度矩陣 tx 結(jié)構(gòu)的加速度向量結(jié)構(gòu)的加速

23、度向量 tx 結(jié)構(gòu)的速度向量結(jié)構(gòu)的速度向量 tx結(jié)構(gòu)的位移向量結(jié)構(gòu)的位移向量 txg 地面運(yùn)動(dòng)加速度地面運(yùn)動(dòng)加速度 jgj3-2002jgj3-2002規(guī)定：規(guī)定：7 7 9 9度抗震設(shè)防的高層建筑，下列情況應(yīng)采用彈性時(shí)度抗震設(shè)防的高層建筑，下列情況應(yīng)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算 甲類高層建筑結(jié)構(gòu)甲類高層建筑結(jié)構(gòu) 乙、丙類高層建筑結(jié)構(gòu)乙、丙類高層建筑結(jié)構(gòu) 8 8度度i i、iiii類場地和類場地和7 7度，建筑高度度，建筑高度100m100m 8 8度度iiiiii、iviv類場地，建筑高度類場地，建筑高度80m80m 9 9度，建筑高度度，建筑高

24、度60m60m 豎向不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu) 復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)（帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)、帶加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)、復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)（帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)、帶加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)、多塔結(jié)構(gòu)等）連體結(jié)構(gòu)、多塔結(jié)構(gòu)等） 質(zhì)量沿高度分布特別不均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量沿高度分布特別不均勻的高層建筑結(jié)構(gòu) 地震波地震波 應(yīng)按建筑場地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用不少于二組實(shí)際地震記錄和應(yīng)按建筑場地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用不少于二組實(shí)際地震記錄和一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線 人工模擬加速度時(shí)程曲線其平均地震影響系數(shù)曲線與振型分解反應(yīng)人工模擬加速度時(shí)程曲線其平均地震影響系數(shù)曲線

25、與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計(jì)上相符。譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計(jì)上相符。 彈性時(shí)程分析時(shí)，每條時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力不應(yīng)小于彈性時(shí)程分析時(shí)，每條時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪力的振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪力的65%65%，多條時(shí)程曲線計(jì)算所得，多條時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪的結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪力的力的80%80% 地震波的持續(xù)時(shí)間不宜小于結(jié)構(gòu)基本自振周期的地震波的持續(xù)時(shí)間不宜小于結(jié)構(gòu)基本自振周期的3-43-4倍，也不宜少倍，也不宜少于于1

26、2s12s，地震波的時(shí)間間距可取，地震波的時(shí)間間距可取0.01s0.01s或或0.02s0.02s 輸入地震加速度的最大值輸入地震加速度的最大值第四章第四章 荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合一一、荷載效應(yīng)組合、荷載效應(yīng)組合（無地震作用組合、有地震作用組合）（無地震作用組合、有地震作用組合）1 1、無地震作用的荷載效應(yīng)組合、無地震作用的荷載效應(yīng)組合 高層建筑無地震作用組合基本的荷載工況：高層建筑無地震作用組合基本的荷載工況： 1.21.2恒載效應(yīng)恒載效應(yīng)+1.4+1.4活荷載效應(yīng)活荷載效應(yīng) 1.21.2恒載效應(yīng)恒載效應(yīng)+1.4+1.4活荷載效應(yīng)活荷載效應(yīng)+1.4+1.41.01.0風(fēng)載效應(yīng)風(fēng)載效應(yīng)2 2

27、、有地震作用的荷載效應(yīng)組合、有地震作用的荷載效應(yīng)組合 有地震作用時(shí)承載力表達(dá)式：有地震作用時(shí)承載力表達(dá)式： 高層建筑，有地震作用組合的基本工況：高層建筑，有地震作用組合的基本工況： 對所有高層建筑對所有高層建筑 1.21.2恒載效應(yīng)恒載效應(yīng)+1.3+1.3水平地震作用效應(yīng)水平地震作用效應(yīng) 對于對于60m60m以上高層建筑以上高層建筑 1.21.2恒載效應(yīng)恒載效應(yīng)+1.3+1.3水平地震作用效應(yīng)水平地震作用效應(yīng)+1.4+1.40.20.2風(fēng)荷載效應(yīng)風(fēng)荷載效應(yīng) 9 9度設(shè)防高層建筑度設(shè)防高層建筑 1.21.2恒載效應(yīng)恒載效應(yīng)+1.3+1.3水平地震作用效應(yīng)水平地震作用效應(yīng)+0.5+0.5豎向地震作

28、用效應(yīng)豎向地震作用效應(yīng) 9 9度設(shè)防高層建筑度設(shè)防高層建筑 1.21.2恒載效應(yīng)恒載效應(yīng)+1.3+1.3豎向地震作用效應(yīng)豎向地震作用效應(yīng) 對于對于9 9度設(shè)防，且度設(shè)防，且60m60m以上高層建筑以上高層建筑 1.21.2恒載效應(yīng)恒載效應(yīng)+1.3+1.3水平地震作用效應(yīng)水平地震作用效應(yīng)+0.5+0.5豎向地震作用效應(yīng)豎向地震作用效應(yīng)+1.4+1.40.20.2風(fēng)荷載效應(yīng)風(fēng)荷載效應(yīng)二、建筑物重要性分類二、建筑物重要性分類 建筑應(yīng)按其使用功能的重要性，分為甲、乙、丙、丁四類，其劃分應(yīng)建筑應(yīng)按其使用功能的重要性，分為甲、乙、丙、丁四類，其劃分應(yīng)符合下列要求：符合下列要求： 甲類建筑甲類建筑 地震破壞

29、后對社會(huì)有嚴(yán)重影響，對國民經(jīng)濟(jì)有巨大損失或有特殊要求地震破壞后對社會(huì)有嚴(yán)重影響，對國民經(jīng)濟(jì)有巨大損失或有特殊要求的建筑。的建筑。 乙類建筑乙類建筑 主要指使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)，及地震破壞會(huì)造成社會(huì)重大主要指使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)，及地震破壞會(huì)造成社會(huì)重大影響和國民經(jīng)濟(jì)重大損失的建筑。影響和國民經(jīng)濟(jì)重大損失的建筑。 丙類建筑丙類建筑 地震破壞后有一般影響及其他不屬于甲、乙、丁類的建筑。地震破壞后有一般影響及其他不屬于甲、乙、丁類的建筑。 丁類建筑丁類建筑 地震破壞或倒塌不會(huì)影響上述各類建筑，且社會(huì)影響、經(jīng)濟(jì)損失輕微地震破壞或倒塌不會(huì)影響上述各類建筑，且社會(huì)影響、經(jīng)濟(jì)損失輕微的建筑。

30、一般指儲(chǔ)存物品價(jià)值低，人員活動(dòng)少的單層倉庫建筑。的建筑。一般指儲(chǔ)存物品價(jià)值低，人員活動(dòng)少的單層倉庫建筑。三、抗震等級(jí)三、抗震等級(jí) 抗震等級(jí)抗震等級(jí) 設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、房屋高度設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、房屋高度 （特一級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)（特一級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)) ) 在結(jié)構(gòu)受力性質(zhì)與變形方面，在結(jié)構(gòu)受力性質(zhì)與變形方面，框架框架- -核心筒結(jié)構(gòu)核心筒結(jié)構(gòu)與框架與框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)基本剪力墻結(jié)構(gòu)基本上是一致的，盡管框架上是一致的，盡管框架- -核心筒結(jié)構(gòu)由于剪力墻組成筒體而大大提高了抗核心筒結(jié)構(gòu)由于剪力墻組成筒體而大大提高了抗側(cè)力能力，但周邊稀柱框架較弱，設(shè)計(jì)上的處理與框架側(cè)力能力，但

31、周邊稀柱框架較弱，設(shè)計(jì)上的處理與框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)仍是剪力墻結(jié)構(gòu)仍是基本相同的。對其基本相同的。對其抗震等級(jí)的要求不應(yīng)降低抗震等級(jí)的要求不應(yīng)降低，個(gè)別情況要求更嚴(yán)。，個(gè)別情況要求更嚴(yán)。 框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于剪力墻部分剛度遠(yuǎn)大于框架部分的剛度，因剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于剪力墻部分剛度遠(yuǎn)大于框架部分的剛度，因此對框架部分的抗震能力要求比純框架結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)降低。當(dāng)剪力墻部此對框架部分的抗震能力要求比純框架結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)降低。當(dāng)剪力墻部分的剛度相對較少時(shí)，則框架部分的設(shè)計(jì)仍應(yīng)按普通框架考慮，不應(yīng)降分的剛度相對較少時(shí)，則框架部分的設(shè)計(jì)仍應(yīng)按普通框架考慮，不應(yīng)降低要求。低要求。 a a級(jí)高度的高層建筑結(jié)構(gòu)

32、，應(yīng)按表級(jí)高度的高層建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)按表4-54-5確定其抗震等級(jí)。確定其抗震等級(jí)。 b b級(jí)高度的高層建筑，其抗震等級(jí)應(yīng)有更嚴(yán)格的要求，應(yīng)按表級(jí)高度的高層建筑，其抗震等級(jí)應(yīng)有更嚴(yán)格的要求，應(yīng)按表4-64-6采用。采用。 各抗震設(shè)防類別的高層建筑結(jié)構(gòu)，其抗震措施應(yīng)符合下列要求：各抗震設(shè)防類別的高層建筑結(jié)構(gòu)，其抗震措施應(yīng)符合下列要求： 甲類、乙類建筑：當(dāng)本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為甲類、乙類建筑：當(dāng)本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6 68 8度時(shí)，應(yīng)符合本地度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求；當(dāng)本地區(qū)的設(shè)防烈度為區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求；當(dāng)本地區(qū)的設(shè)防烈度為9 9度時(shí)，應(yīng)度時(shí)，應(yīng)符合比符合比9 9度抗震設(shè)防更高的要求。當(dāng)建筑場地為度抗震設(shè)防更高的要求。當(dāng)建筑場地為類時(shí)，應(yīng)允許仍按類時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。 丙類建筑：應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。當(dāng)建筑場地為丙類建筑：應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。當(dāng)建筑場地為類時(shí)，類時(shí)，除除6 6度外，應(yīng)允許按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度降