多層及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件

1、多層及高多層及高 層層 建建 筑筑 結(jié)結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)設(shè)計(jì)參考資料:1.高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程(JGJ 3-2002)2.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50011-2001)3.高層建筑結(jié)構(gòu)（呂西林高層建筑結(jié)構(gòu)（呂西林 主編）主編）1 1、緒論、緒論我國我國高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，規(guī)定，10層及層及10層以層以上或房屋高度超過上或房屋高度超過28m的建筑物為高層。的建筑物為高層。高層建筑的特點(diǎn)：高層建筑的特點(diǎn)：1.可以獲得更多的建筑面積，解決城市用地緊張和地價(jià)高漲。可以獲得更多的建筑面積，解決城市用地緊張和地價(jià)高漲。2.高層建筑可以比多層建筑提供更多地空閑地面，用作綠化

2、和高層建筑可以比多層建筑提供更多地空閑地面，用作綠化和休息場(chǎng)地，美化環(huán)境。休息場(chǎng)地，美化環(huán)境。3.建筑物向高空延伸可以縮小城市地規(guī)模，縮短城市道路，和建筑物向高空延伸可以縮小城市地規(guī)模，縮短城市道路，和各種公共管線的長(zhǎng)度，節(jié)省城市建設(shè)與管理地投資。各種公共管線的長(zhǎng)度，節(jié)省城市建設(shè)與管理地投資。4.高層建筑增加了建筑物地造價(jià)和運(yùn)行成本。高層建筑增加了建筑物地造價(jià)和運(yùn)行成本。5.從結(jié)構(gòu)受力角度看，側(cè)向荷載（風(fēng)荷載和地震作用）在高層從結(jié)構(gòu)受力角度看，側(cè)向荷載（風(fēng)荷載和地震作用）在高層建筑分析和設(shè)計(jì)中起著重要地作用。建筑分析和設(shè)計(jì)中起著重要地作用。高層結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展過程高層結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展過程 始用年代

3、 結(jié)構(gòu)體系和特點(diǎn)18851889190320世紀(jì)初二次大戰(zhàn)后20世紀(jì)50年代20世紀(jì)六七十年代20世紀(jì)80年代20世紀(jì)80年代中期磚墻、鑄鐵柱、鋼梁鋼框柱鋼筋混凝土框架鋼框架支撐鋼筋混凝土框架剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻、預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼框架鋼筋混凝土核芯筒、鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框筒、筒中筒、束筒、懸掛結(jié)構(gòu)、偏心支撐和帶縫剪力墻板框架巨型結(jié)構(gòu)、應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)、隔震結(jié)構(gòu)被動(dòng)耗能結(jié)構(gòu)、主動(dòng)控制結(jié)構(gòu)、混合控制結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)新材料的開發(fā)和利用高層建筑的高度將出現(xiàn)突破組合結(jié)構(gòu)高層建筑將增多新型結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用將增多耗能減震技術(shù)的應(yīng)用將得到發(fā)展1. 國際金融中心大廈，中國臺(tái)北。

4、臺(tái)北101大樓高508米（含天線），有世界最大且最重的“風(fēng)阻尼器”，還有兩臺(tái)世界最高速的電梯，從一樓到89樓，只要39秒的時(shí)間。2.國家石油雙子星座大廈，高451.9米，位于馬來西亞吉隆坡3.西爾斯大樓，443米，位于美國芝加哥。4.金茂大廈，420.5米，位于中國上海。高層建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置高層建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置1.高層建筑結(jié)構(gòu)型式繁多，以材料來分有配筋砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)等。2.高層建筑常見的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系和筒體結(jié)構(gòu)體系。3.隨著層數(shù)的增加，水平作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)安全的控制作用更加顯著，包括地震作用和風(fēng)荷載。

5、高層建筑的承載能力、抗側(cè)剛度、抗震性能、材料用量和造價(jià)高低，與其所采用的結(jié)構(gòu)體系密切相關(guān)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系由梁、柱構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)稱為框架，整幢結(jié)構(gòu)都由梁、柱組成，就稱為框架結(jié)構(gòu)體系。剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系利用建筑物作為承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結(jié)構(gòu)，稱為剪力墻結(jié)構(gòu)體系。墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分割構(gòu)件。此外，還有特殊的底部大空間剪力墻和跳層剪力墻結(jié)構(gòu)體系?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)體系框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置部分剪力墻，使框架和剪力墻兩者結(jié)合起來，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同抵抗水平荷載，就組成了框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。筒體結(jié)構(gòu)體系筒體結(jié)構(gòu)體系 將剪力墻結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)圍合成箱形，形成一個(gè)豎向布置的空

6、間剛度很大的薄壁筒體；也可由密柱框架或壁式框架圍合，形成空間整體受力的框筒，形成具有較好抗風(fēng)和抗震性能的筒體結(jié)構(gòu)體系。 根據(jù)筒的布置、組成和數(shù)量等可分為框架筒體結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、成束筒結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)體系巨型結(jié)構(gòu)體系巨型結(jié)構(gòu)由多級(jí)結(jié)構(gòu)組成，一般有巨型框架結(jié)構(gòu)和巨型桁架結(jié)構(gòu)。此外高層建筑還有懸掛結(jié)構(gòu)體系、板柱剪力墻結(jié)構(gòu)體系等。結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)布置原則抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則房屋適用高度和高寬比結(jié)構(gòu)平面布置原則結(jié)構(gòu)豎向布置原則設(shè)伸縮縫、沉降縫和防震縫的原則結(jié)構(gòu)截面尺寸初估抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則o選擇有利的場(chǎng)地o保證地基基礎(chǔ)的承載力、剛度o合理設(shè)置抗震縫o應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖

7、和合理的地震作用傳遞途徑o多道抗震設(shè)防能力o合理選擇結(jié)構(gòu)體系o結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛度o結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的結(jié)構(gòu)承載力o節(jié)點(diǎn)的承載力應(yīng)大于構(gòu)件的承載力o結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的變形能力及耗能能力房屋適用高度和高寬比房屋適用高度和高寬比結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型非抗震非抗震6度度7度度8度度9度度框架框架7060554525框架框架-剪力墻剪力墻14013012010050剪力墻剪力墻全部落地剪力墻全部落地剪力墻150部分框支剪力墻部分框支剪力墻130不應(yīng)采用不應(yīng)采用筒體筒體160筒中筒筒中筒20070A級(jí)高度鋼筋混凝土乙、丙類高層建筑的最大適用高度（級(jí)高度鋼筋混凝土乙、丙類高層建筑的最大適用高度（m）注：注：1 .房屋高度指

8、室外地面至主要屋面高度（不包括局部突出屋面的電梯機(jī)房等高度）；房屋高度指室外地面至主要屋面高度（不包括局部突出屋面的電梯機(jī)房等高度）； 2 .框架框架-核心筒結(jié)構(gòu)指周邊稀柱框架與核心筒組成的結(jié)構(gòu)；核心筒結(jié)構(gòu)指周邊稀柱框架與核心筒組成的結(jié)構(gòu)； 3 .部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)指地面以上有部分框支剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)；部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)指地面以上有部分框支剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)； 4 .9度抗震設(shè)防、超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究，采取必要的加強(qiáng)措施。度抗震設(shè)防、超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究，采取必要的加強(qiáng)措施。房屋適用高度和高寬比房屋適用高度和高寬比B級(jí)高度鋼筋混凝土乙、丙類高層建筑的最大適用高度（

9、級(jí)高度鋼筋混凝土乙、丙類高層建筑的最大適用高度（m）結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度6度7度8度框架剪力墻170160140120剪力墻全部落地剪力墻180170150130部分框支剪力墻150140120100筒體框架核心筒220210180140筒中筒300280230170注：注：1 .房屋高度指室外地面至主要屋面高度（不包括局部突出屋面的電梯機(jī)房等高度）；房屋高度指室外地面至主要屋面高度（不包括局部突出屋面的電梯機(jī)房等高度）； 2 .部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)指地面以上有部分框支剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)；部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)指地面以上有部分框支剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)； 3 .平面和豎向均不規(guī)則的建筑或位于平

10、面和豎向均不規(guī)則的建筑或位于類場(chǎng)地的建筑，表中數(shù)值應(yīng)適當(dāng)降低；類場(chǎng)地的建筑，表中數(shù)值應(yīng)適當(dāng)降低； 4 .當(dāng)房屋高度超過表內(nèi)數(shù)值時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有可靠依據(jù)，采取有效的加強(qiáng)措施。當(dāng)房屋高度超過表內(nèi)數(shù)值時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有可靠依據(jù)，采取有效的加強(qiáng)措施。房屋適用高度和高寬比房屋適用高度和高寬比A級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)適用的最大高寬比級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)適用的最大高寬比結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度6度7度8度框架、板柱剪力墻5432框架剪力墻5543剪力墻6654筒中筒、框架核心筒6654B級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)適用的最大高寬比級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)適用的最大高寬比非抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)

11、防烈度6度、7度8度876結(jié)構(gòu)平面布置原則結(jié)構(gòu)平面布置原則o高層建筑結(jié)構(gòu)平面形狀宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，剛度和承載力分布高層建筑結(jié)構(gòu)平面形狀宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，剛度和承載力分布均勻，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的平面形狀。均勻，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的平面形狀。不規(guī)則類型定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)一側(cè)凹進(jìn)的尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50，或開洞面積大于該層樓面面積的30，或較大的樓層錯(cuò)層。平面不規(guī)則類型平面不規(guī)則類型結(jié)構(gòu)平面布

12、置原則結(jié)構(gòu)平面布置原則設(shè)防烈度L/Bl/Bmaxl/bL/Bmax6度、7度6.00.352.01.08度、9度5.00.31.51.0平面尺寸平面尺寸L、l、l的限值的限值結(jié)構(gòu)豎向布置原則結(jié)構(gòu)豎向布置原則 抗震設(shè)防的建筑結(jié)構(gòu)豎向布置應(yīng)使體型規(guī)則、均勻，避免有抗震設(shè)防的建筑結(jié)構(gòu)豎向布置應(yīng)使體型規(guī)則、均勻，避免有較大的外調(diào)和內(nèi)收，結(jié)構(gòu)的承載力和剛度宜自下而上逐漸地減小，較大的外調(diào)和內(nèi)收，結(jié)構(gòu)的承載力和剛度宜自下而上逐漸地減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度和承載力突變。避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度和承載力突變。豎向不規(guī)則的類型豎向不規(guī)則的類型不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70，或小于其

13、上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25。豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等）向下傳遞。樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80結(jié)構(gòu)沿豎向剛度突變有下述原因結(jié)構(gòu)沿豎向剛度突變有下述原因:o結(jié)構(gòu)的豎向體系突變1.建筑頂部?jī)?nèi)收形成塔樓。2.樓層外調(diào)內(nèi)收。o結(jié)構(gòu)體系的變化1.剪力墻結(jié)構(gòu)或框筒結(jié)構(gòu)的底部大空間需要，底層或底部若干層剪力墻不落地，可能產(chǎn)生剛度突變。2.中部樓層部分剪力墻中斷。3.頂層設(shè)置空曠的大空間，取消部分剪力墻或內(nèi)柱。結(jié)構(gòu)豎向布置原則結(jié)構(gòu)豎向布置原則結(jié)構(gòu)豎向布置

14、原則結(jié)構(gòu)豎向布置原則當(dāng)結(jié)構(gòu)的軸線布置或者結(jié)構(gòu)形式發(fā)生變化時(shí)，要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，常見的有厚板轉(zhuǎn)換和箱形梁轉(zhuǎn)換。設(shè)伸縮縫、沉降縫和防震縫的原則設(shè)伸縮縫、沉降縫和防震縫的原則截面尺寸的初估截面尺寸的初估o柱截面尺寸的初估o梁截面尺寸的初估o板截面尺寸的初估CcNAfcc柱 截 面 尺 寸 的 初 估 ：柱 截 面 尺 寸 一 般 可 由 軸 壓 比 控 制 來 進(jìn) 行 初 估 ，軸 壓 比由 式 ：得 到 。梁截面尺寸的初估梁截面尺寸的初估梁的種類hb/l單跨梁1/81/12連續(xù)梁1/121/15扁梁1/21/18單向密肋梁1/181/22雙向密肋梁1/221/25懸臂梁1/61/8井字梁1/151

15、/20框支墻托架1/51/7單跨預(yù)應(yīng)力梁1/121/18多跨預(yù)應(yīng)力梁1/181/20梁截面高度與跨度之比梁截面高度與跨度之比hb/l板截面尺寸的初估板截面尺寸的初估板的類型t/l單向板1/251/30單向連續(xù)板1/351/40雙向板（短邊）1/401/45懸挑板1/101/12樓梯平臺(tái)1/30無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板1/40無柱帽無梁板（重載）1/30有柱帽無梁板（輕載）1/35樓板厚度與跨度之比樓板厚度與跨度之比t/l水平承重體系（樓蓋體系）及其選擇樓（屋）蓋體系的作用 承受豎向荷載 連接抗側(cè)力構(gòu)件，承受其傳來的剪力和軸力選擇原則 結(jié)構(gòu)整體性、面內(nèi)剛度 結(jié)構(gòu)高度小、質(zhì)量輕 建筑使用功能、裝飾要求、設(shè)備

16、安裝、施工技術(shù)等常用樓蓋體系及其適用性 現(xiàn)澆樓蓋 預(yù)制板樓蓋 預(yù)應(yīng)力疊合板樓蓋 組合樓蓋常用樓蓋體系及其適用性 現(xiàn)澆樓蓋S 肋梁樓蓋 普通、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好；結(jié)構(gòu)高度大、不便管線安裝 寬扁梁（用于層高受限時(shí)）S 密肋樓蓋省材料、自重輕、高度大、適用于大跨且梁高受限時(shí)、當(dāng)使用 荷載較大時(shí)可有較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好；不美觀、吊頂處理S 無梁樓蓋適用于大跨且梁高受限、或升層法施工時(shí)；沖切問題S 非預(yù)應(yīng)力平板樓蓋廣泛用于剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)、可降低層高、平整； 跨度大時(shí)自重大、不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)澆非預(yù)應(yīng)力空心板樓蓋S 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板樓蓋適用于大跨且梁高受限時(shí)、平面布置靈活 預(yù)制板樓蓋S 預(yù)應(yīng)力空心板樓蓋適用于高度50m

17、以下時(shí)，但要求嚴(yán)格（縫內(nèi)設(shè)鋼筋、 設(shè)現(xiàn)澆 面層、加強(qiáng)板端連接）S 預(yù)應(yīng)力大樓板樓蓋與房間同尺寸，雙向先張法預(yù)應(yīng)力筋，板邊齒槽；吊裝問題 預(yù)應(yīng)力疊合板樓蓋預(yù)制RC薄板（50-60mm），上現(xiàn)澆RC。省模板、剛度大、整體性好 組合樓蓋 壓型鋼板上現(xiàn)澆RC。省模板、自重小、厚度??；用鋼量大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置基礎(chǔ)類型基礎(chǔ)選型原則基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)底板厚度基礎(chǔ)類型基礎(chǔ)類型o鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)：鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)：當(dāng)高層建筑層數(shù)不多，地基土質(zhì)較好、上部結(jié)構(gòu)軸線間距較小且荷載不大時(shí)，可以采用鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)。o箱形基礎(chǔ)：箱形基礎(chǔ)：箱形基礎(chǔ)具有較大的結(jié)構(gòu)剛度和整體性，適用于上部荷載較大而地基土較軟弱的情況。

18、o樁基：樁基：樁基具有承載力可靠、沉降小的優(yōu)點(diǎn)，適用于軟弱地基土和可能液化的地基條件。有端承樁和摩擦樁之分?；A(chǔ)選型原則基礎(chǔ)選型原則o當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)均勻、承載力高而沉降量小時(shí)，可以采用天然地基和當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)均勻、承載力高而沉降量小時(shí)，可以采用天然地基和豎向剛度較小的基礎(chǔ)；反之，則應(yīng)采用人工地基或豎向剛度較大豎向剛度較小的基礎(chǔ)；反之，則應(yīng)采用人工地基或豎向剛度較大的整體式基礎(chǔ)。的整體式基礎(chǔ)。o當(dāng)高層建筑基礎(chǔ)直接擱置于未風(fēng)化或微風(fēng)化的巖層上，或者層數(shù)當(dāng)高層建筑基礎(chǔ)直接擱置于未風(fēng)化或微風(fēng)化的巖層上，或者層數(shù)較少的獨(dú)立裙房，可采用單獨(dú)基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)。采用獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)較少的獨(dú)立裙房，可采用單獨(dú)基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)。采

19、用獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)設(shè)置縱橫向的拉梁。應(yīng)設(shè)置縱橫向的拉梁。o當(dāng)采用樁基時(shí)，應(yīng)盡可能采用單根、單排大直徑樁或擴(kuò)底墩，使當(dāng)采用樁基時(shí)，應(yīng)盡可能采用單根、單排大直徑樁或擴(kuò)底墩，使上部結(jié)構(gòu)的荷載直接由柱或墻體傳至樁頂，基礎(chǔ)底板因此可以做上部結(jié)構(gòu)的荷載直接由柱或墻體傳至樁頂，基礎(chǔ)底板因此可以做得較薄。得較薄?；A(chǔ)埋深基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)天然地基或復(fù)合地基H/15H/15樁基H/18（樁長(zhǎng)不計(jì)）H/185基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)埋深埋深是指：側(cè)向限值位移的土體深度，即由天然地面至箱基、筏基底板或樁承臺(tái)底標(biāo)高底距離，樁長(zhǎng)不計(jì)。基礎(chǔ)底板厚度基礎(chǔ)底板厚度平均反力f（KN/）受力狀況t/l150200單向1/6

20、1/8雙向1/91/12400500單向1/31/4雙向1/41/6基礎(chǔ)厚度與跨度之比基礎(chǔ)厚度與跨度之比t/l基礎(chǔ)底板厚度可按表選用：基礎(chǔ)底板厚度可按表選用：水平位移限值和舒適度要求水平位移限值和舒適度要求 在正常使用條件下，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度，避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和剛度。表現(xiàn)在： 1.彈性方法計(jì)算的驗(yàn)算 2.彈塑性驗(yàn)算 3.其他要求。彈性方法計(jì)算的驗(yàn)算彈性方法計(jì)算的驗(yàn)算1.高度不大于高度不大于150m的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比不宜的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比不宜大于表中限值。大于表中限值。2.高度等于或大于高度等于或大于250m的高

21、層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比不宜大于不宜大于1/500；3.高度在高度在150250m之間的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之之間的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比的限值按比的限值按1和和2插值。插值。結(jié)構(gòu)類型u/h限值框架1/550框架剪力墻、框架核心筒、板柱剪力墻1/800筒中筒、剪力墻1/1000框支層1/1000樓層層間最大位移與層高之比的限值樓層層間最大位移與層高之比的限值彈塑性驗(yàn)算彈塑性驗(yàn)算;pppphh高層建筑結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下有時(shí)需進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算，防止結(jié)構(gòu)因局部樓層變形過大而倒塌破壞，結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）層間彈塑性位移

22、應(yīng)符合下式要求：式中：層間彈塑性位移，層間彈塑性位移角限值，層高。層間彈塑性位移角限值層間彈塑性位移角限值結(jié)構(gòu)類型p框架結(jié)構(gòu)1/50框架剪力墻、框架核心筒、板柱剪力墻1/100剪力墻結(jié)構(gòu)和筒中筒結(jié)構(gòu)1/120框支層1/120高度超過150m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的使用條件，滿足舒適度要求，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009）規(guī)定的10年一遇的風(fēng)荷載取值計(jì)算的順風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大加速度不應(yīng)超過限值。1.2 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則恒荷載及樓面活荷載的計(jì)算風(fēng)荷載的計(jì)算地震作用的計(jì)算荷載效應(yīng)的組合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算原則扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算1.2

23、.1 恒荷載及樓面活荷載的計(jì)算恒荷載及樓面活荷載的計(jì)算o恒荷載：包括結(jié)構(gòu)本身的自重和附加于結(jié)構(gòu)上的永久荷載，如非承重構(gòu)件的自重、可移動(dòng)的隔墻重、玻璃幕墻及其附件重、各種外飾面的材料重、樓面的找平層、吊在樓面下的各種管道重等。它可由構(gòu)件和裝修的尺寸和材料的重量直接計(jì)算，材料的自重可按荷載規(guī)范取值。恒荷載及樓面活荷載的計(jì)算恒荷載及樓面活荷載的計(jì)算o活荷載：樓面活荷載按荷載規(guī)范取用。設(shè)計(jì)樓面梁、墻柱及基礎(chǔ)時(shí)，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以折減系數(shù)。施工活荷載一般取1.01.5KN/m2直升機(jī)平臺(tái)的活荷載按荷載規(guī)范取。目前，我國的鋼筋混凝土高層建筑單位面積的重量大約如下： 框架、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系：1214

24、KN/m2 剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)體系：1416KN/m2。而活荷載平均為1.52.0KN/m2，僅占全部豎向荷載的10%15%左右，同時(shí)高層建筑的層數(shù)和跨數(shù)都很多，不利布置方式繁多，所以在工程設(shè)計(jì)時(shí)把恒荷載和活荷載合并計(jì)算，按滿載考慮。1.2.2 風(fēng)荷載的計(jì)算風(fēng)荷載的計(jì)算 空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，就在建筑物表面產(chǎn)生空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，就在建筑物表面產(chǎn)生壓力和吸力，這種風(fēng)力作用稱為風(fēng)荷載壓力和吸力，這種風(fēng)力作用稱為風(fēng)荷載。風(fēng)的作用是不規(guī)則。風(fēng)的作用是不規(guī)則的，風(fēng)壓隨著風(fēng)速、風(fēng)向的紊亂變化而不停的改變。實(shí)際上，的，風(fēng)壓隨著風(fēng)速、風(fēng)向的紊亂變化而不停的改變。實(shí)際上，風(fēng)荷載是隨時(shí)間而波動(dòng)的

25、動(dòng)力荷載，但房屋設(shè)計(jì)中一般把它風(fēng)荷載是隨時(shí)間而波動(dòng)的動(dòng)力荷載，但房屋設(shè)計(jì)中一般把它看成靜荷載。在設(shè)計(jì)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)、維護(hù)構(gòu)件及考慮人們的舒看成靜荷載。在設(shè)計(jì)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)、維護(hù)構(gòu)件及考慮人們的舒適度時(shí)都需要考慮風(fēng)荷載的作用。首先，要確定建筑物表面適度時(shí)都需要考慮風(fēng)荷載的作用。首先，要確定建筑物表面單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，然后計(jì)算建筑物表面的總風(fēng)荷單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，然后計(jì)算建筑物表面的總風(fēng)荷載。對(duì)于高度較大且比較柔軟的高層建筑，要考慮動(dòng)力效應(yīng)載。對(duì)于高度較大且比較柔軟的高層建筑，要考慮動(dòng)力效應(yīng)影響，適當(dāng)加大風(fēng)荷載數(shù)值。影響，適當(dāng)加大風(fēng)荷載數(shù)值。確定高層建筑風(fēng)荷載的方法有兩種，大多數(shù)建筑（高度確

26、定高層建筑風(fēng)荷載的方法有兩種，大多數(shù)建筑（高度300m以下）可按照以下）可按照荷載規(guī)范荷載規(guī)范規(guī)定的方法計(jì)算風(fēng)荷載值，規(guī)定的方法計(jì)算風(fēng)荷載值，少數(shù)建筑（高度大、對(duì)風(fēng)荷載敏感或有特殊情況者）還要通少數(shù)建筑（高度大、對(duì)風(fēng)荷載敏感或有特殊情況者）還要通過風(fēng)洞試驗(yàn)確定風(fēng)荷載，以補(bǔ)充規(guī)范的不足。過風(fēng)洞試驗(yàn)確定風(fēng)荷載，以補(bǔ)充規(guī)范的不足。風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值0kzsz 荷載規(guī)范規(guī)定垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載應(yīng)按下式計(jì)算：高度處的風(fēng)振系數(shù)。風(fēng)壓高度變化系數(shù)；風(fēng)荷載體型系數(shù)；）；基本風(fēng)壓（）；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（zmkNmkNzzsk22/0基本風(fēng)壓0年一遇的風(fēng)壓值采用。建筑其基本風(fēng)壓按風(fēng)荷載比較敏感的高層或后采

27、用；對(duì)于特別重要中所給的值乘以層建筑，用荷載規(guī)范。對(duì)于一般的高采用，但不得小于它應(yīng)根據(jù)荷載規(guī)范確定的風(fēng)壓值。準(zhǔn)，按分鐘平均最大風(fēng)速為標(biāo)年一遇的的高，統(tǒng)計(jì)得到的地面上離地系以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦基本風(fēng)壓值1001 . 1m/3 . 02110501022000KNm風(fēng)荷載體型系數(shù)s風(fēng)作用力大小和方向可以通過實(shí)測(cè)或風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)得到，圖風(fēng)作用力大小和方向可以通過實(shí)測(cè)或風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)得到，圖31是一個(gè)矩形是一個(gè)矩形建筑物的實(shí)測(cè)結(jié)果，圖中風(fēng)壓分布系數(shù)是指表面風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值，建筑物的實(shí)測(cè)結(jié)果，圖中風(fēng)壓分布系數(shù)是指表面風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值，正值是壓力，負(fù)值是吸力。從圖中可以看出房屋表面風(fēng)壓分布是不均勻的。正值是壓力

28、，負(fù)值是吸力。從圖中可以看出房屋表面風(fēng)壓分布是不均勻的。但在設(shè)計(jì)時(shí)，采用各個(gè)表面風(fēng)作用力的平均值，該平均值與基本風(fēng)壓但在設(shè)計(jì)時(shí)，采用各個(gè)表面風(fēng)作用力的平均值，該平均值與基本風(fēng)壓的比值稱為風(fēng)載體型系數(shù)。規(guī)范給出了系數(shù)取值，設(shè)計(jì)時(shí)直接查取。的比值稱為風(fēng)載體型系數(shù)。規(guī)范給出了系數(shù)取值，設(shè)計(jì)時(shí)直接查取。風(fēng)壓高度變化系數(shù)z 位于平坦或稍有起伏地形的高層建筑，其風(fēng)壓高度變化位于平坦或稍有起伏地形的高層建筑，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別確定。系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別確定。荷載規(guī)范荷載規(guī)范將地面粗糙度分為將地面粗糙度分為A、B、C、D四類，其風(fēng)速四類，其風(fēng)速沿高度的變化系數(shù)見規(guī)范。其中：沿高度的變化

29、系數(shù)見規(guī)范。其中：A類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B類指田野、鄉(xiāng)村。叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和類指田野、鄉(xiāng)村。叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；城市郊區(qū)；C類指有密集建筑群的城市市區(qū)；類指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。高度處的風(fēng)振系數(shù)zz風(fēng)的作用是不規(guī)則的。通常近似把風(fēng)速的平均值看成穩(wěn)定風(fēng)速或平風(fēng)的作用是不規(guī)則的。通常近似把風(fēng)速的平均值看成穩(wěn)定風(fēng)速或平均風(fēng)速，它對(duì)建筑物的作用使建筑物產(chǎn)生靜側(cè)移；實(shí)際風(fēng)速在均風(fēng)速，它對(duì)建筑物的作用使建筑物產(chǎn)生靜側(cè)移；實(shí)際

30、風(fēng)速在平均風(fēng)速附近波動(dòng)，風(fēng)壓也在平均風(fēng)壓附近波動(dòng)，稱為波動(dòng)風(fēng)平均風(fēng)速附近波動(dòng)，風(fēng)壓也在平均風(fēng)壓附近波動(dòng)，稱為波動(dòng)風(fēng)壓，因此實(shí)際上建筑物在平均側(cè)移附近搖擺。壓，因此實(shí)際上建筑物在平均側(cè)移附近搖擺。對(duì)于高度大于對(duì)于高度大于30m且高寬比大于且高寬比大于1.5的房屋建筑，設(shè)計(jì)時(shí)，用風(fēng)的房屋建筑，設(shè)計(jì)時(shí)，用風(fēng)振系數(shù)振系數(shù)z增大風(fēng)載（否則取增大風(fēng)載（否則取z1.0）。）。z的計(jì)算公式如下：的計(jì)算公式如下： 式中式中z基本振型基本振型z高度處振型系數(shù)，當(dāng)剛度和質(zhì)量沿高度高度處振型系數(shù)，當(dāng)剛度和質(zhì)量沿高度 分布均勻時(shí)，可近似用分布均勻時(shí)，可近似用z/H代替振型系數(shù)；代替振型系數(shù)； 脈動(dòng)增大系數(shù)；脈動(dòng)增大系數(shù)

31、； 脈動(dòng)影響系數(shù)；脈動(dòng)影響系數(shù)；z 風(fēng)壓高度變化系數(shù)。風(fēng)壓高度變化系數(shù)。zzz1總體風(fēng)荷載總體風(fēng)荷載總體風(fēng)荷載是建筑物各表面承受風(fēng)作用的合力，是沿高度變化的分布荷載用于總體風(fēng)荷載是建筑物各表面承受風(fēng)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。首先計(jì)算得到某高度處的風(fēng)荷載計(jì)算抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)移及各構(gòu)件內(nèi)力。首先計(jì)算得到某高度處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值wk，然后計(jì)算某高度處各個(gè)受風(fēng)面上風(fēng)荷載的合力值（各受風(fēng)面，然后計(jì)算某高度處各個(gè)受風(fēng)面上風(fēng)荷載的合力值（各受風(fēng)面上的風(fēng)荷載垂直于該表面，投影后求合力）。也可按下式直接計(jì)算：上的風(fēng)荷載垂直于該表面，投影后求合力）。也可按下式直接計(jì)

32、算： 式中式中 n 建筑外圍表面數(shù)；建筑外圍表面數(shù)； Bi第第i個(gè)表面的寬度；個(gè)表面的寬度； si第第i個(gè)表面的風(fēng)載體型系數(shù)；個(gè)表面的風(fēng)載體型系數(shù)； i第第i個(gè)表面法線與總風(fēng)荷載作用方向的夾角。個(gè)表面法線與總風(fēng)荷載作用方向的夾角。 要注意每個(gè)表面體系系數(shù)的正負(fù)號(hào)，即注意每個(gè)表面是風(fēng)壓力還是風(fēng)吸力，要注意每個(gè)表面體系系數(shù)的正負(fù)號(hào)，即注意每個(gè)表面是風(fēng)壓力還是風(fēng)吸力，以便在求和時(shí)作矢量相加。注意由上式計(jì)算得到的以便在求和時(shí)作矢量相加。注意由上式計(jì)算得到的W是線荷載，單位是是線荷載，單位是KN/m。 各表面風(fēng)力的合力作用點(diǎn)，即為總體風(fēng)荷載的作用點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)將沿高度分各表面風(fēng)力的合力作用點(diǎn)，即為總體風(fēng)荷載

33、的作用點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)將沿高度分布的總體風(fēng)荷載的線荷載換算成集中作用在各樓層位置的集中荷載，再布的總體風(fēng)荷載的線荷載換算成集中作用在各樓層位置的集中荷載，再計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移。計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移。)coscoscos(2221110nnsnsszzBBBwW 結(jié)構(gòu)的自振周期經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算可見荷載規(guī)范，準(zhǔn)確的計(jì)算需進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析可得。例：例：o某高層建筑為剪力墻結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)為38層，底部13層層高為4m，其他各層層高為3m,室外地面至檐口的高度為120m,平面尺寸為30m*60m,已知基本風(fēng)壓為0.5KN/m2,建筑場(chǎng)地位于大城市郊區(qū)。已計(jì)算求得作用于突出屋面小塔樓上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的總值為8

34、00kN,為簡(jiǎn)化計(jì)算，將建筑物沿高度分為6段，每個(gè)區(qū)段位20m,近似取其中點(diǎn)位置的風(fēng)荷載作為該區(qū)段的平均值。試計(jì)算在風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)底部（一層）的剪力標(biāo)準(zhǔn)值。作業(yè)：某10層的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架-剪力墻辦公樓平面及剖面如圖所示，當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓為0.7，地面粗糙度為B類，試計(jì)算作用于各層樓的風(fēng)力標(biāo)準(zhǔn)值。1.2.3地震作用的計(jì)算地震作用的計(jì)算o一般的計(jì)算原則o水平地震作用的計(jì)算o突出屋面上塔樓的地震作用o豎向地震作用的計(jì)算一般計(jì)算原則地震區(qū)的高層建筑一般應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)防。6度設(shè)防時(shí)一般不必計(jì)算地震作用，只須采取必要的抗震措施，79度設(shè)防時(shí)，要計(jì)算地震的作用，10度及以上地區(qū)要進(jìn)行專門研究?？拐鹪O(shè)計(jì)

35、的高層建筑應(yīng)根據(jù)其使用功能的重要性分為甲、乙、丙三個(gè)抗震設(shè)防類別。高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列原則考慮地震作用：1.一般情況下，應(yīng)允許在結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用計(jì)算；有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15度時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用；2.質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計(jì)算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；其他情況，應(yīng)計(jì)算單向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；3.8度、9度抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高層建筑中的大跨度和長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用；4.9度抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。一般計(jì)算原則高層建筑應(yīng)按下列不同情況分別采用相應(yīng)的地震作用計(jì)算方法：1.高度不超過40m，以剪切變形

36、為主，剛度與質(zhì)量沿高度分布比較均勻的建筑物，可采取底部剪力法。2.高層建筑宜采用振型分解反應(yīng)譜法。對(duì)質(zhì)量和剛度不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu)以及高度超過100m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)影響的振型分解法。3.79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：A甲類高層建筑結(jié)構(gòu)；B下表所列的乙、丙類高層建筑結(jié)構(gòu)C復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)；D質(zhì)量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)。設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別建筑高度范圍8度、類場(chǎng)地和7度100m8度、類場(chǎng)地80m9度60m采用時(shí)程分析法的高層建筑結(jié)構(gòu)水平地震作用的計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)曲線：)(sT01 . 0gTgT50 . 6

37、max2max45. 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT地震影響系數(shù)曲線05. 0;55 . 005. 09 . 0阻尼比，取00; 8/05. 002. 0111時(shí)，取且當(dāng)）（ 地震影響系數(shù)；地震影響系數(shù)；max 地震影響系數(shù)最大值；地震影響系數(shù)最大值； -曲線下降段的衰減指數(shù)；曲線下降段的衰減指數(shù)； 1- 直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)；直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)；2- 阻尼調(diào)整系數(shù)，阻尼調(diào)整系數(shù)，T -結(jié)構(gòu)自振周期（結(jié)構(gòu)自振周期（s），），Tg-特征周期，它是對(duì)應(yīng)于反應(yīng)譜峰值區(qū)拐點(diǎn)處的周期，可根據(jù)場(chǎng)地類別，地震特征周期，它是對(duì)應(yīng)于反應(yīng)譜峰值區(qū)拐點(diǎn)處的周期，可根據(jù)場(chǎng)地類別

38、，地震震級(jí)和震中距確定。震級(jí)和震中距確定?？拐鹨?guī)范抗震規(guī)范按震級(jí)和震中距的影響將設(shè)計(jì)地震分成三組，按震級(jí)和震中距的影響將設(shè)計(jì)地震分成三組，特征周期及可根據(jù)場(chǎng)地類別及設(shè)計(jì)地震分組按表采用，但在計(jì)算特征周期及可根據(jù)場(chǎng)地類別及設(shè)計(jì)地震分組按表采用，但在計(jì)算8度度.9度罕遇地震度罕遇地震作用時(shí)，其特征周期應(yīng)增加作用時(shí)，其特征周期應(yīng)增加0.05 s55. 055. 07 . 106. 005. 01222時(shí)，?。磺耶?dāng)?shù)卣鹩绊懴禂?shù)地震影響系數(shù)設(shè)計(jì)地震分設(shè)計(jì)地震分組組 場(chǎng)場(chǎng) 地地 類類 別別 第一組第一組 0.25 0.25 0.35 0.35 0.45 0.45 0.65 0.65 第二組第二組 0.30

39、 0.30 0.40 0.40 0.55 0.55 0.75 0.75 第三組第三組 0.35 0.35 0.45 0.45 0.65 0.65 0.90 0.90水平地震影響系數(shù)最大值水平地震影響系數(shù)最大值地震地震影響影響 烈烈 度度6789多遇地震多遇地震0.040.08（0.12） 0.16（0.24） 0.32罕遇地震罕遇地震-0.50（0.72） 0.90（1.20） 1.40表中的括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于基本地震加速度為表中的括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于基本地震加速度為0.15g和和0.03g 的地區(qū)的地區(qū)場(chǎng)地土的特征周期場(chǎng)地土的特征周期計(jì)算水平地震作用的底部剪力法計(jì)算水平地震作用的底部剪力法一、

40、底部剪力的計(jì)算一、底部剪力的計(jì)算3jF第第j j振型振型2jF1 jFj j振型的底部剪力為振型的底部剪力為nijijFV10jjjijjiGxFniijijjGx1niijijjGGxG111GG結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值niiGG1組合后的結(jié)構(gòu)底部剪力組合后的結(jié)構(gòu)底部剪力GqGGxGVFnjniijijjnjEKj11121112)(0 njniijijjGGxq1121)(高振型影響系數(shù)高振型影響系數(shù)( (規(guī)范取規(guī)范取0.85)0.85)eqEKGF1Geq結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，0.85G0.85GiiiiGxFF1111二、各質(zhì)點(diǎn)的水平地

41、震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算二、各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算1HkHH1G1GkHknF1FkFiiGH11nkkknkkEKGHFF11111nkkkGH111nkkkEKGHF111/EKnkkkiiiFGHGHF1地震作用下各樓層水平地震層間剪力為地震作用下各樓層水平地震層間剪力為nikkiFVEKnnFF三、頂部附加地震作用的計(jì)算三、頂部附加地震作用的計(jì)算EKnkkkiiiFGHGHF1 當(dāng)結(jié)構(gòu)層數(shù)較多時(shí)，按上式計(jì)算出的水平地當(dāng)結(jié)構(gòu)層數(shù)較多時(shí)，按上式計(jì)算出的水平地震作用比振型分解反應(yīng)譜法小。震作用比振型分解反應(yīng)譜法小。 為了修正，在頂部附加一個(gè)集中力為了修正，在頂部附加一個(gè)集中力 。nFH1

42、G1GkHk1HkHnF1FkFnF)1(1nEKnkkkiiiFGHGHF-結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；EkF1-相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)；多層砌體房屋、底部框影響系數(shù)；多層砌體房屋、底部框架和多層內(nèi)框架磚房，宜取水平地架和多層內(nèi)框架磚房，宜取水平地震影響系數(shù)最大值；震影響系數(shù)最大值；eqG- - 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載結(jié)構(gòu)等效總重力荷載；iF- i- i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用質(zhì)點(diǎn)水平地震作用；eqEkGF1iG-i-i質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值；iH- i- i質(zhì)點(diǎn)的計(jì)算高度；質(zhì)點(diǎn)的計(jì)算高度；n- - 頂部附加地震作用系數(shù)，多

43、層內(nèi)框架頂部附加地震作用系數(shù)，多層內(nèi)框架 磚房磚房0.2,0.2,多層剛混、鋼結(jié)構(gòu)房屋按下多層剛混、鋼結(jié)構(gòu)房屋按下 表表, ,其它可不考慮。其它可不考慮。gTT4 . 11gTT4 . 11)(sTg35. 055. 035. 055. 007. 008. 01T01. 008. 01T02. 008. 01T000頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加地震作用系數(shù)底部剪力法應(yīng)用舉例底部剪力法應(yīng)用舉例例例1 1：試用底部剪力法計(jì)算圖示：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期知結(jié)構(gòu)的基本周期T T1 1=0.467s ,=0.467s ,抗抗震設(shè)防烈

44、度為震設(shè)防烈度為8 8度度,類場(chǎng)地類場(chǎng)地, ,設(shè)設(shè)計(jì)地震分組為第二組。計(jì)地震分組為第二組。解：解： （1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值8.9)180270270(85.085.0nikkeqGGkN6.5997tm2701tm2702tm1803MN/m2451KMN/m1952KMN/m983K10.5m7.0m3.5m（2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）計(jì)算水平地震影響系數(shù)查表得查表得16.0max1.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震多遇地震 9 8 7 6地震影響地

45、震影響烈度烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.050.05）解：解： （1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值kN6.5997eqG例例1 1：試用底部剪力法計(jì)算圖示：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期知結(jié)構(gòu)的基本周期T T1 1=0.467s ,=0.467s ,抗抗震設(shè)防烈度為震設(shè)防烈度為8 8度度,類場(chǎng)地類場(chǎng)地, ,設(shè)設(shè)計(jì)地震分組為第二組。計(jì)地震分組為第二組。tm2701tm2702tm1803MN/m2451KMN/m1952KMN/m983K10.5m7.0m3.5m（

46、2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）計(jì)算水平地震影響系數(shù)16.0maxs4.0gT地震特征周期分組的特征周期值（地震特征周期分組的特征周期值（s s）0.90 0.65 0.450.35第三組第三組0.75 0.55 0.400.30第二組第二組0.65 0.45 0.35 0.25第一組第一組 場(chǎng)地類別場(chǎng)地類別s31 TTgmax21)(TTg139.0)(sT01 . 0gTgT50 . 6max2max45. 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT （3 3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值eqEKGF1kN7.8336.5997139.0例例1 1

47、：試用底部剪力法計(jì)算圖示：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期知結(jié)構(gòu)的基本周期T T1 1=0.467s ,=0.467s ,抗抗震設(shè)防烈度為震設(shè)防烈度為8 8度度,類場(chǎng)地類場(chǎng)地, ,設(shè)設(shè)計(jì)地震分組為第二組。計(jì)地震分組為第二組。解：解： （1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值kN6.5997eqGtm2701tm2702tm1803MN/m2451KMN/m1952KMN/m983K10.5m7.0m3.5m（2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）計(jì)算水平地震影響系數(shù)16.0maxs4.0gT139.01（3 3）

48、計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值kN7.833EKF（4 4）頂部附加水平地震作用）頂部附加水平地震作用EKnnFFgTT4 . 11gTT4 . 11)(sTg35. 055. 035. 055. 007. 008. 01T01. 008. 01T02. 008. 01T000頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加地震作用系數(shù)56.04.1gTgTT4.110n（5 5）計(jì)算各層的水平地震作）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值用標(biāo)準(zhǔn)值)1(1nEKnkkkiiiFGHGHF例例1 1：試用底部剪力法計(jì)算圖示：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已框架多遇地震時(shí)的層間

49、剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期知結(jié)構(gòu)的基本周期T T1 1=0.467s ,=0.467s ,抗抗震設(shè)防烈度為震設(shè)防烈度為8 8度度,類場(chǎng)地類場(chǎng)地, ,設(shè)設(shè)計(jì)地震分組為第二組。計(jì)地震分組為第二組。解：解： （1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值kN6.5997eqGtm2701tm2702tm1803MN/m2451KMN/m1952KMN/m983K10.5m7.0m3.5m（2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）計(jì)算水平地震影響系數(shù)16.0maxs4.0gT139.01（3 3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值kN7.833EKF（4 4）頂部

50、附加水平地震作用）頂部附加水平地震作用0n（5 5）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值)1 (1nEKnkkkiiiFGHGHF7 .1667 .8335 .108 .918078 .92705 .38 .92705 .38 .92701F5 .3337 .8335 .108 .918078 .92705 .38 .92700 .78 .92702F5 .3337 .8335 .108 .918078 .92705 .38 .92705 .108 .91803F例例1 1：試用底部剪力法計(jì)算圖示：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已框架多遇地震時(shí)的層間剪力

51、。已知結(jié)構(gòu)的基本周期知結(jié)構(gòu)的基本周期T T1 1=0.467s ,=0.467s ,抗抗震設(shè)防烈度為震設(shè)防烈度為8 8度度,類場(chǎng)地類場(chǎng)地, ,設(shè)設(shè)計(jì)地震分組為第二組。計(jì)地震分組為第二組。解：解： （1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值kN6.5997eqGtm2701tm2702tm1803MN/m2451KMN/m1952KMN/m983K10.5m7.0m3.5m（2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）計(jì)算水平地震影響系數(shù)16.0maxs4.0gT139.01（3 3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值kN7.833EKF（4 4）頂部附加

52、水平地震作用）頂部附加水平地震作用0n（5 5）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值7 .1661F5 .3332F5 .3333F（6 6）計(jì)算各層的層間剪力）計(jì)算各層的層間剪力kNFFFV7 .8333211kNFFV0 .667322kNFV5 .33333tm2701tm27025 .3335 .3337 .1665.3330.6677.8338 .3356 .6718 .845振型分解反應(yīng)譜法結(jié)果例例2 2：六層磚混住宅樓，建造于基本烈度為：六層磚混住宅樓，建造于基本烈度為8 8度度區(qū)，場(chǎng)地為區(qū)，場(chǎng)地為類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，根類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，根據(jù)各

53、層樓板、墻的尺寸等得到恒荷和各樓面活據(jù)各層樓板、墻的尺寸等得到恒荷和各樓面活荷乘以組合值系數(shù)，得到的各層的重力荷載代荷乘以組合值系數(shù)，得到的各層的重力荷載代表值為表值為G G1 1=5399.7kN, G=5399.7kN, G2 2=G=G3 3=G=G4 4=G=G5 5=5085kN, =5085kN, G G6 6=3856.9kN=3856.9kN。試用底部剪力法計(jì)算各層地震。試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。剪力標(biāo)準(zhǔn)值。G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6 由于多層砌體房屋中縱向或橫向承重墻體的數(shù)量較多，由于多層砌體房屋中縱向或橫向承重墻體的

54、數(shù)量較多，房屋的側(cè)移剛度很大，因而其縱向和橫向基本周期較短，房屋的側(cè)移剛度很大，因而其縱向和橫向基本周期較短，一般均不超過一般均不超過0.25s0.25s。所以規(guī)范規(guī)定，對(duì)于多層砌體房屋，。所以規(guī)范規(guī)定，對(duì)于多層砌體房屋，確定水平地震作用時(shí)采用確定水平地震作用時(shí)采用 。并且不考慮頂部附。并且不考慮頂部附加水平地震作用。加水平地震作用。max1例例2 2：基本烈度為：基本烈度為8 8度，場(chǎng)地為度，場(chǎng)地為類，設(shè)計(jì)地震類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，分組為第一組，G G1 1=5399.7kN, =5399.7kN, G G2 2=G=G3 3=G=G4 4=G=G5 5=5085kN, G=5085kN

55、, G6 6=3856.9kN=3856.9kN。計(jì)算各層地。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解： 結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6eqEKGFmax61max85.0iiGkN1.40256.2959685.016.01.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震多遇地震 9 8 7 6地震影響地震影響烈度烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.050.05）16.0maxG12.952.

56、702.702.702.702.70G2G3G4G5G6例例2 2：基本烈度為：基本烈度為8 8度，場(chǎng)地為度，場(chǎng)地為類，設(shè)計(jì)地震類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，分組為第一組，G G1 1=5399.7kN, =5399.7kN, G G2 2=G=G3 3=G=G4 4=G=G5 5=5085kN, G=5085kN, G6 6=3856.9kN=3856.9kN。計(jì)算各層地。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解： 結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值kN1.4025maxeqEKGFEKnkkkiiiFGHGHF1各層水平地震各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值剪力標(biāo)準(zhǔn)值nikkiFV各層水

57、平地震作用各層水平地震作用層層Gi (kN)Hi (m)Gi Hi (kN.m)Fi (kN)63856.917.4555085.014.7545085.012.0535085.09.3525085.06.6515399.72.95 67320.921328.8233815.2547544.7561274.2575003.75306269.72884.5985.7805.3624.8444.4280.44025.1884.51870.22675.53300.33744.74025.129596.6例例3 3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為烈度為8

58、8度區(qū)，場(chǎng)地為度區(qū)，場(chǎng)地為類，設(shè)計(jì)地震分組為類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為的基本周期為0.56s,0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值4.363.363.36G4 =831. 6G3 =1039. 6G2 =1039. 6G1 =1122.73.361.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震多遇地震 9 8 7 6地震影響

59、地震影響烈度烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.050.05）地震特征周期分組的特征周期值（地震特征周期分組的特征周期值（s s）0.90 0.65 0.450.35第三組第三組0.75 0.55 0.400.30第二組第二組0.65 0.45 0.35 0.25第一組第一組 場(chǎng)地類別場(chǎng)地類別16.0maxs35.0gT例例3 3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為烈度為8 8度區(qū)，場(chǎng)地為度區(qū)，場(chǎng)地為類，設(shè)計(jì)地震分組為類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期

60、為的基本周期為0.56s,0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值4.363.363.36G4 =831. 6G3 =1039. 6G2 =1039. 6G1 =1122.73.3616.0maxs35.0gT)(sT01 . 0gTgT50 . 6max2max45. 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT ggTTT51max21)(TTg1048.016.0)(9.01TTgeqEKGF1iG85.01kN3.359)7.112225.10396.831(85.01048