高層建筑整體抗傾覆的驗(yàn)算

1、高層建筑整體抗傾覆的驗(yàn)算高層和超高層建筑高寬比較大，在風(fēng)荷載和地震荷載作用下，結(jié)構(gòu)整體抗傾 覆直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全，所以，高層和超高層建筑的抗傾覆驗(yàn)算至關(guān)重要。一、 規(guī)范要求：高規(guī)第12.1.7條要求，高寬比大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面不宜出 現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)；高寬比不大于4的高層建筑，零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ) 底面面積的15。二、 結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗(yàn)算方法：圖1和圖2中符號(hào)的含義：M0F-傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值；H-地面以上建筑高度，即房屋結(jié)構(gòu)高度；h-地下室埋深；F0-總水平力標(biāo)準(zhǔn)值；M W-抗傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值；W-上部結(jié)構(gòu)及地下室基礎(chǔ)總重力荷載代表值；B-地下室基礎(chǔ)底面寬度；傾覆力矩 MOF是指水平力對(duì)基礎(chǔ)底

2、面產(chǎn)生的力矩，MOF=F0(2H/3+h);抗傾覆力矩 MW是指豎向力對(duì)基礎(chǔ)邊緣產(chǎn)生的力矩；假定豎向力合力中心與 基礎(chǔ)底面形心重合，因此 MW=WB/2;設(shè)X為地基反力的分布寬度，則零應(yīng)力區(qū)長度為B-X,如圖2所示;偏心距 EO=B/2-X/3;同時(shí)，EO= MOV/G；因此，B/2-X/3=MOF/W，從而得到：X=3B/2-3MOF/W ；零應(yīng)力區(qū)與基礎(chǔ)底面積之比為：a/2B/2iLK-HI1H(B-X)/B=(B-3B/2+3M)F/W)/B=1-3/2+3MOF/WB=3 MOF/WB-1/2;由 MW=WB/2 可得，WB=2MW;代入上式并整理可得:(B-X)/B= =3M0F/2

3、 MW-1/2=(3MOF/ MW-1)12 ;令k代表抗傾覆安全系數(shù)，k=MW/MOW;則零應(yīng)力區(qū)與基礎(chǔ)底面面積之比為：(B-X)/B=(3-k)/2k;由此式可以求得抗傾覆安全度與零應(yīng)力區(qū)面積比的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如下表?？箖A覆安全系數(shù)與基底零應(yīng)力區(qū)面積比的對(duì)應(yīng)關(guān)系高寬比規(guī)范零應(yīng)力區(qū)面積比抗傾覆安全系數(shù) K 4基底可以岀現(xiàn)受拉區(qū) 4基底不應(yīng)出現(xiàn)受拉區(qū)03從上表可以看出，對(duì)于高寬比4的高層建筑，抗傾覆安全系數(shù)3時(shí)， 基底不出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)；高寬比不大于4的高層建筑，抗傾覆安全系數(shù)2.308時(shí)，零應(yīng)力區(qū)面積比就不會(huì)超過15%;如果抗傾覆安全系數(shù)不滿足要求，貝U可將彎矩作用方向的基礎(chǔ)寬度加寬，直到滿足為止；需要說明的是：(1)在上述計(jì)算中，假定地下室及上部結(jié)構(gòu)是完全剛性的，地基反力是直線分布的；所以，對(duì)于整體剛度較弱的的高層建筑，或者 風(fēng)和地震較強(qiáng)的地區(qū)，及地基剛度較弱時(shí)，抗傾覆安全度尚宜 適當(dāng)加大。(2)抗傾覆力矩是相對(duì)于基礎(chǔ)邊線計(jì)算的，