PPT高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件5

高層層建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)2010參考資資料:1.高層建建筑混混凝土土技術(shù)術(shù)規(guī)程程(JGJ3-2002)2.建筑抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范(GB50011-2010)3.高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)（（方鄂鄂華等等編著））4.多層及及高層層建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)（李李宏南南等編編著））第一章章高高層層建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)概述述§1.1高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)1.高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)劃劃分(1)世界高高層建建筑委委員會(huì)會(huì)1972年建議議，將將高層層建筑筑劃分分為以以下四四類：：第一類類：916層，高高度不不超過過50m;第二類類：1725層，高高度不不超過過75m;第三類類：2640層，高高度不不超過過100m;第四類類：40層以上上，高高度100m以上。。（2）我國國對(duì)高高層建建筑的的定義義：我國《民用建建筑設(shè)設(shè)計(jì)通通則》(JGJ37)、《高層民民用建建筑設(shè)設(shè)計(jì)防防火規(guī)規(guī)范》(GB50045)中規(guī)定定：住宅建建筑10層及10層以上上為高高層建建筑；；除住宅宅建筑筑之外外的民民用建建筑高高度超超過24m者為高高層建建筑(不包括括建筑筑高度度超過過24m的單層層公共共建筑筑)。我國《高層建建筑混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程程》(JGJ33)中規(guī)定定：10層及10層以上上和總總高度度超過過28m的民用用建筑筑為高高層建建筑。。建筑高高度超超過100m的建筑筑均為為超高高層建建筑。。注：建筑高高度從從室外地地面至至檐口口或屋屋面面面層的的高度度計(jì)算，，屋頂頂上的的水箱箱間、、電梯梯機(jī)房房、排排煙機(jī)機(jī)房和和樓梯梯出口口小間間等設(shè)設(shè)備用用房不不計(jì)入入建筑筑高度度內(nèi)。。2.高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)受受力特特點(diǎn)A.高層建建筑中中，水水平荷荷載和和地震震作用用對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)起起著決決定性性的作作用;B.動(dòng)力反反應(yīng)不不可低低估;C.結(jié)構(gòu)軸軸向變變形、、剪切切變形形以及及溫度度、沉沉降的的影響響加劇劇;D材料用用量、、工程程造價(jià)價(jià)呈拋拋物線線關(guān)系系增長長。荷載效效應(yīng)的的最大大值(軸力N、彎矩M和位移移)可用下下列式式子表表達(dá)：：N=wH~f(H)M=qH2/2~f(H2)=qH4/8EI~f(H4)高層建建筑中中，水水平荷荷載和和地震震作用用對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)起起著決決定性性的作作用。。內(nèi)力或或位移移=f(H4)M=f(H2)N=f(H)H結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力、、位移移與高高度H的關(guān)系系§1.2國內(nèi)外外高層層建筑筑歷史史和現(xiàn)現(xiàn)狀1.我國國高高層層建建筑筑的的發(fā)發(fā)展展(1)我國國古古代代高高層層建建筑筑的的發(fā)發(fā)展展(2)我國國近近代代高高層層建建筑筑的的發(fā)發(fā)展展2.國外外現(xiàn)現(xiàn)代代高高層層建建筑筑的的發(fā)發(fā)展展1.我國國高高層層建建筑筑的的發(fā)發(fā)展展(1)我國國古古代代高高層層建建筑筑的的發(fā)發(fā)展展公元元524年在在河河南南建建造造了了嵩岳岳寺寺塔塔(15層筒筒結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，高高50m)公元元704年在在西西安安建建造造了了大雁雁塔塔(7層磚磚木木結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，總總高高64m)公元元1055年在在河河北北定定縣縣建建造造了了料敵敵塔塔(11層筒筒體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，高高82m)公元元1056年山山西西建建造了了應(yīng)縣縣木木塔塔(9層，，高高67m)，堪稱稱世世界界木木結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的奇奇跡跡(2)我國國近近代代高高層層建建筑筑的的發(fā)發(fā)展展（（四四個(gè)個(gè)階階段段））第一一階階段段從從新中中國國成成立立到到60年代代末末初步步發(fā)發(fā)展展，，20層以以下下的的框框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)1959年建建成成的的北京京民民族族飯飯店店(12層，，高高47.4m)1964年建建成成了了北京京民民航航大大樓樓(15層，，高高60.8m)1966年建建成成了了廣州州人人民民大大廈廈(18層，，高高63m)第二二階階段段為為70年代代20——30層，，主主要要用用于于住住宅宅、、旅旅館館、、辦辦公公樓樓1974年建建成成的的北京京飯飯店店新新樓樓(20層，，高高87.4m，是當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)北北京京最最高高的的建建筑筑)1976年建建成成的的廣州州白白云云賓賓館館(33層、、高高114.05m)上海海漕漕溪溪路路20幢1216層剪剪力力墻墻住住宅宅樓樓；；北京京前前門門40幢916層大大模模板板施施工工的的剪剪力力墻墻住住宅宅樓樓北京京飯飯店店新新樓樓廣州州白白云云賓賓館館36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033層，，112.45米，，剪剪力力墻墻結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，1976年建成，，國內(nèi)首首棟百米米高層。。第三階段段為80年代僅19801983年所建的的高層建建筑就相相當(dāng)于1949年以來30多年中所所建高層層建筑的的總和。。深圳發(fā)展中心心大廈，(43層，高165.3m，加上天線線的高度度共185.3m)，是我國第第一座大型高層層鋼結(jié)構(gòu)建筑。第三階段段為80年代廣州國際際大廈(63層，高200m)第三階段段為80年代上海新錦錦江賓館館是一座現(xiàn)現(xiàn)代化的的高級(jí)賓賓館，(總建筑面面積66060m2，共43層，總高高153.52m)靜安希爾爾頓飯店店，(建筑面積積69224m2，包括塔樓樓43層，總高高143.62m)第三階段段為80年代第四階段段從90年代開始始（1）高層建建筑興建建速度加加快1990—1994年間，每每年建成成10層以上建建筑在1000萬平方米米以上，，占全國國已建成成的高層層建筑的的40%（2）超高層層建筑的的發(fā)展高層建筑筑的發(fā)展展及層數(shù)數(shù)和高度度增長更更快，建建成了多多座200米以上的的高層建建筑上海明天天廣場(chǎng)：：60層，238m，最高的框框架—剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)，98年建成。。上海金茂茂大廈，(鋼結(jié)構(gòu)，，88層，高420m，是我國目目前最高高的建筑筑)第四階段段從90年代開始始金茂大廈內(nèi)部部結(jié)構(gòu)2.國外現(xiàn)代代高層建建筑的發(fā)發(fā)展第一階段段是19世紀(jì)中期期以前，，由于主主要建筑筑材料是是磚石和和木材，，以及設(shè)設(shè)計(jì)手段段和施工工技術(shù)的的限制，，歐美國國家一般般只能建建造6層及以下下的建筑筑。第二階段段是19世紀(jì)中期期開始的的20世紀(jì)50年代初1855年發(fā)明了了電梯系系統(tǒng)(OTIS)，使人們們建造更更高的建建筑成為為可能。。家庭保險(xiǎn)險(xiǎn)公司大大樓(HomeInsuranceBuilding)，11層，高55m，建于18841886年，采用用鑄鐵框框架承重重結(jié)構(gòu)，，標(biāo)志著著一種區(qū)區(qū)別于傳傳統(tǒng)砌筑筑結(jié)構(gòu)的的新結(jié)構(gòu)構(gòu)體系的的誕生。。從1884年到19世紀(jì)，高高層建筑筑已經(jīng)發(fā)發(fā)展到了了采用鋼鋼結(jié)構(gòu)，，建筑物物的高度度越過了了100m大關(guān)。1898年建成的紐紐約ParkRow大廈（30層，118m）是19世紀(jì)世界上上最高的建建筑。世界上最早早的鋼筋混混凝土框架架結(jié)構(gòu)高層層建筑，是是1903年在美國辛辛辛那提建建造的因格爾斯大大樓，16層，高64m。1931年美國紐約約曼哈頓建建造了102層、高381m的著名的帝國大廈(EmpireStateBuilding)，它保持世界界最高建筑筑達(dá)41年之久。這一時(shí)期，，雖然高層層建筑有了了比較大的的發(fā)展，但但受到設(shè)計(jì)計(jì)理論和建建筑材料的的限制，結(jié)結(jié)構(gòu)材料用用量較多、、自重較大大，且僅限限于框架結(jié)結(jié)構(gòu)，建于于非抗震區(qū)區(qū)第三階段從從20世界50年代開始由于在輕質(zhì)質(zhì)高強(qiáng)材料料、抗風(fēng)抗抗震結(jié)構(gòu)體體系、施工工技術(shù)及施施工機(jī)械等等方面都取取得了很大大進(jìn)步以及及計(jì)算機(jī)在在設(shè)計(jì)中的的應(yīng)用，使使得高層建建筑飛速發(fā)發(fā)展。美國曾經(jīng)是是世界上高高層建筑最最多的國家家。（到目前為為止，中國國應(yīng)該是高高層建筑最最多的國家家了）1972年在紐約建造了世界貿(mào)易中中心大樓(WorldTradeCenterTowers)，110層，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)；北樓高417m，南樓高415m；總建筑師為為日本的山山崎實(shí)。進(jìn)入90年代，亞洲洲成為經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)展最快快的地區(qū)，，西太平洋洋沿岸的日日本、朝鮮鮮、韓國、、中國大陸陸、臺(tái)灣、、新加坡和和馬來西亞亞等國家和和地區(qū)，陸陸續(xù)建成了了超過200m、300m的高層建筑筑。1990年至今，世世界上新建建的最高建建筑，幾乎乎全部集中中在這一地地區(qū)。一般高度的的高層建筑筑（80—150米）更是大大量興建朝鮮平壤市市的柳京飯店，地面以上上101層，高305.4m，鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)位于馬來西西亞吉隆坡坡的雙塔高層建建筑，88層，高451.9m，鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)預(yù)期21世紀(jì)，亞洲洲將成為新新的高層建建筑中心馬來西亞雙雙塔樓(PetronasTowers）：88層，451.9米，框—筒結(jié)構(gòu)，1996年建成。臺(tái)北101，101層，508米。2004年完工§1.3高層建筑結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)展1.材料發(fā)展砌體結(jié)構(gòu)、、鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)、、鋼結(jié)構(gòu)、、組合結(jié)構(gòu)構(gòu)（組合構(gòu)構(gòu)件、組合合結(jié)構(gòu)）2.結(jié)構(gòu)體系發(fā)發(fā)展框架、剪力力強(qiáng)、框架架-剪力墻、框框架-筒體、框筒筒、筒中筒筒、成束筒筒、巨型框框架、空間間絎架。高層結(jié)構(gòu)體體系的發(fā)展展過程始用年代結(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)常用的結(jié)構(gòu)構(gòu)體系1.鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度度高、韌性性大、抗震震性能好、、易于加工工，能縮短短現(xiàn)場(chǎng)施工工工期，施施工方便。。缺點(diǎn)：用鋼鋼量大，造造價(jià)很高，，而且耐火火性能差深圳地王大廈，(81層，383.95m)北京的京廣中心(56層，208m)、例.世界貿(mào)易中中心撞機(jī)倒塌瞬間倒塌后優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)價(jià)較低，材材料來源豐豐富，可澆澆注成各種種復(fù)雜斷面面形狀，可可以組成多多種結(jié)構(gòu)體體系；可節(jié)節(jié)省鋼材，，承載能力力較高，經(jīng)經(jīng)過合理設(shè)設(shè)計(jì)，可獲獲得較好的的抗震性能能。缺點(diǎn)：構(gòu)件件斷面大，，占據(jù)面間間大，自重重大廣州廣東國際大大廈(63層，200.18m)底層柱尺寸寸已達(dá)1.8*2.2m2鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)（1）優(yōu)點(diǎn)在鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)基基礎(chǔ)上，充充分發(fā)揮鋼鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)良良的抗拉性性能以及混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗壓性性能進(jìn)一步減輕輕結(jié)構(gòu)重量量，提高結(jié)結(jié)構(gòu)延性（2）類型1)用鋼材加強(qiáng)強(qiáng)鋼筋混凝凝土構(gòu)件鋼骨鋼筋混混凝土構(gòu)件件鋼管鋼筋混混凝土構(gòu)件件3組合結(jié)構(gòu)鋼骨鋼筋混混凝土構(gòu)件件組合結(jié)構(gòu)2)部分抗側(cè)力力結(jié)構(gòu)用鋼鋼結(jié)構(gòu)，另另一部分采采用鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)（或部分分采用鋼骨骨鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)））上海靜安希爾頓飯店店（鋼筋混凝凝土筒體，，鋼框架））香港中國銀銀行(鋼骨鋼筋混混凝土角柱柱，橫梁及及斜撐為鋼鋼結(jié)構(gòu))第二章抗抗側(cè)力結(jié)結(jié)構(gòu)布置抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)是高高層建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的的關(guān)鍵和主主要工作。。高層建筑的的基本的抗側(cè)側(cè)力單元框架剪力墻筒體§2.1框架結(jié)構(gòu)框架是由梁梁和柱剛結(jié)結(jié)而成的平平面結(jié)構(gòu)體體系。如果果整幢結(jié)構(gòu)構(gòu)都由框架架作為抗側(cè)側(cè)向力單元元，就稱為為框架結(jié)構(gòu)構(gòu)體系。其優(yōu)點(diǎn)是：：①建筑平平面布置靈靈活，分隔隔方便；②整體性、、抗震性能能好，設(shè)計(jì)計(jì)合理時(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)具有較較好的塑性性變形能力力；③外墻采用用輕質(zhì)填充充材料時(shí)，，結(jié)構(gòu)自重重小。其缺點(diǎn)是：：側(cè)向剛度度小，抵抗抗側(cè)向變形形能力差。。正是這一一點(diǎn)，限制制了框架結(jié)結(jié)構(gòu)的建造造高度。由梁、柱構(gòu)構(gòu)件通過結(jié)結(jié)點(diǎn)連接組組成的結(jié)構(gòu)構(gòu)稱為框架架框架結(jié)構(gòu)體體系純框架結(jié)構(gòu)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)1.組成梁、板板、柱所需需材料：混凝土、鋼鋼材、鋼骨骨混凝土、、鋼管混凝凝土等。2.柱網(wǎng)尺寸：：一般柱網(wǎng)為為4-9m，具體大小小與樓蓋結(jié)結(jié)構(gòu)形式及及結(jié)構(gòu)材料料有關(guān)。3.框架布置：：框架只在其其只身平面面內(nèi)承受水水平荷載，，布置上要要求正交布布置。4.梁柱截面尺尺寸變化及及連接：梁與柱之間間連接要采采用剛接，，不可采用用鉸接，梁梁截面尺寸寸一般不變變，柱截面面尺寸可以以采用漸變變的原則從從下至上逐逐漸減?。ǎ繉觾?nèi)一一般不變）），采用對(duì)對(duì)稱收進(jìn)較較好。5.框架結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)注意問問題：框架結(jié)構(gòu)為為桿系結(jié)構(gòu)構(gòu)，側(cè)向剛剛度較小，，不適宜建建造過高的的建筑物；；框架結(jié)構(gòu)構(gòu)在水平側(cè)側(cè)向荷載作作用下的變變形主要由由柱的彎曲曲構(gòu)成，整體變形呈呈“剪切型型”；在設(shè)計(jì)中中盡量采用用輕質(zhì)填充充墻體，墻墻體布置盡盡量對(duì)稱，，且避免短短柱的產(chǎn)生生?！?.2剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)一般是在鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)中，，用實(shí)心的的鋼筋混凝凝土墻片作作為抗側(cè)力力單元，同同時(shí)由墻片承承擔(dān)豎向荷荷載。其優(yōu)點(diǎn)是：：①整體性性好、剛度度大，抵抗抗側(cè)向變形形能力強(qiáng)；；②抗震性能能較好，設(shè)設(shè)計(jì)合理時(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)具有有較好的塑塑性變形能能力。因而而剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)適宜的的建造高度度比框架結(jié)結(jié)構(gòu)要高。。其缺點(diǎn)是：：受樓板跨跨度的限制制（一般為為3～8m），剪力墻墻間距不能能太大，建建筑平面布布置不夠靈靈活。剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)1.組成墻體所所需材料：：一般均為混混凝土，也也有砌塊（（現(xiàn)澆配筋筋芯柱）。。2.開間尺寸：：一般柱網(wǎng)為為3-8m，具體大小小與樓蓋結(jié)結(jié)構(gòu)形式有有關(guān)。3.剪力墻布置置：剪力墻只在在其只身平平面內(nèi)承受受水平荷載載，布置上上要求在兩兩個(gè)主軸方方向正交布布置；豎向向布置要連連續(xù)漸變。。同一方向布布置的剪力力墻抗側(cè)移移剛度盡量量均勻，不不宜有過大大的突變，，避免受力力集中；墻墻肢截面宜宜簡單規(guī)則則，墻兩端端盡量與另另一方向墻墻連接，成成為LT工口井等形形狀，增加加結(jié)構(gòu)的抗抗扭能力。。4.剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)其它它注意問題題：剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)為高截面面薄壁懸臂臂桿件，側(cè)側(cè)向剛度較較大，適宜宜建造較高高的建筑物物；剪力墻墻結(jié)構(gòu)在水水平側(cè)向荷荷載作用下下的變形主主要由墻的的彎曲構(gòu)成成，整體變形呈呈“彎曲型型”；過長的剪剪力墻可以以通過開設(shè)設(shè)結(jié)構(gòu)洞口口設(shè)計(jì)成為為連梁連接接的墻肢較較短的聯(lián)肢肢墻，對(duì)于于高度不是是很大的住住宅可以采采用截面高高寬比為5-8的短肢剪力力墻結(jié)構(gòu)。。特殊情況下下，為了在在建筑底部部做成較大大空間，有有時(shí)將剪力力墻底部做做成為框架架柱，形成成框支剪力力墻。但是這種墻墻體上、下下剛度形成成突變，對(duì)對(duì)抗震極為為不利。故故在地震區(qū)區(qū)不允許采采用框支剪剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)體系?？煽梢圆捎貌坎考袅Ψ址致涞亍⒉坎糠旨袅蛑У慕Y(jié)結(jié)構(gòu)體系，，并且在構(gòu)構(gòu)造上：①落地墻布布置在兩端端或中部，，縱、橫向向連接圍成成筒體；②落地墻間間距不能過過大；③落地剪力力墻的厚度度和混凝土土的等級(jí)要要適當(dāng)提高高，使整體體結(jié)構(gòu)上、、下剛度相相近；④應(yīng)加強(qiáng)過過渡層樓板板的整體性性和剛度。。§2.3框架剪力墻墻結(jié)構(gòu)將框架、剪剪力墻兩種種抗側(cè)力結(jié)結(jié)構(gòu)結(jié)合在在一起使用用，或者將將剪力墻圍圍成封閉的的筒體，再再與框架結(jié)結(jié)合起來使使用，就形形成了框架架－剪力墻墻（框架－－筒體）結(jié)結(jié)構(gòu)體系。。這種結(jié)構(gòu)構(gòu)形式具備備了純框架架結(jié)構(gòu)和純純剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，同時(shí)克克服了純框框架結(jié)構(gòu)抗抗側(cè)移剛度度小和純剪剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)平面布置置不夠靈活活的缺點(diǎn)，，在水平側(cè)側(cè)向荷載作作用下，整體變形呈““彎剪型”。其典型布置如如圖所示。在框架－剪力力墻（框架－－筒體）結(jié)構(gòu)構(gòu)體系中，剪剪力墻的布置置應(yīng)注意以下下幾點(diǎn)：①剪力墻以對(duì)對(duì)稱布置為好好，可減少結(jié)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。。這一點(diǎn)在地地震區(qū)尤為重重要；②剪力墻應(yīng)上上下貫通，使使結(jié)構(gòu)剛度連連續(xù)而且變化化均勻；③剪力墻宜布布置成筒體，，建筑層數(shù)較較少時(shí)，也應(yīng)應(yīng)將剪力墻布布置成T型、L型、I型等。便于剪剪力墻更好地地發(fā)揮作用；；④剪力墻應(yīng)布布置在結(jié)構(gòu)的的外圍，可以以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的的抗扭作用。。但是考慮溫溫度應(yīng)力的影影響和樓板平平面內(nèi)的變形形，剪力墻的的間距不應(yīng)過過大。剪力墻墻間距應(yīng)符合合表2-3的要求。橫向剪力墻的的最大間距表表2-3樓蓋形式非抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)設(shè)防烈度6-7度8度9度現(xiàn)澆≤5B≤60m≤4B≤50m≤3B≤40m≤2B≤30m裝配整體≤3.5B≤50m≤3B≤40m≤2.5B≤30m*B為樓板寬度框架—剪力墻結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)體體系深圳發(fā)展中心心大廈多筒結(jié)構(gòu)體系系成束筒筒SearsTower巨形框架結(jié)構(gòu)構(gòu)（香港匯豐銀銀行大樓）§2.4抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體體系的適用高高度及高寬比比1.最大適用高度度《高層建筑混凝凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程》將鋼筋混凝土土高層建筑抗抗側(cè)力體系分分為A級(jí)和B級(jí)，B級(jí)抗震措施高高于A級(jí)。不同的結(jié)構(gòu)體體系，不同的的抗震設(shè)防烈烈度，適合建建造的房屋最最大適用高度度不同見下表：結(jié)構(gòu)類型非抗震6度7度8度9度框架7060554525框架-剪力墻14013012010050剪力墻全部落地剪力墻15014012010060部分框支剪力應(yīng)采用筒體框架-核芯筒16015013010070筒中筒20018015012080板柱-抗震墻70403530不應(yīng)采用A級(jí)適用的房屋屋最大高度（（m）注：1房屋高度指室室外地面至主主要屋面高度度（不包括局局部突出屋面面的電梯機(jī)房房等高度）；；2框架-核心筒結(jié)構(gòu)指指周邊稀柱框框架與核心筒筒組成的結(jié)構(gòu)構(gòu)；3部分框支剪力力墻結(jié)構(gòu)指地地面以上有部部分框支剪力力墻的剪力墻墻結(jié)構(gòu)；49度抗震設(shè)防、、超過表內(nèi)高高度的房屋，，應(yīng)進(jìn)行專門門研究，采取取必要的加強(qiáng)強(qiáng)措施。結(jié)構(gòu)類型非抗震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-核芯筒220210180140筒中筒300280230170B級(jí)適用的房屋屋最大高度（（m）注：1表中高度為乙乙類和丙類建建筑的最大適適用高度，甲甲類建筑的最最大適用高度度，6、7、8度時(shí)的A級(jí)和6、7度時(shí)的B級(jí)按本地區(qū)設(shè)設(shè)防烈度提高高1度后符合表中中高度，9度時(shí)的A級(jí)和8度時(shí)的B級(jí)應(yīng)專門研究究；2平面和豎向不不規(guī)則的結(jié)構(gòu)構(gòu)或IV類場(chǎng)地上的結(jié)結(jié)構(gòu)，最大適適用高度應(yīng)當(dāng)當(dāng)適當(dāng)降低；；3部分框支剪力力墻結(jié)構(gòu)的框框支層的層數(shù)數(shù)，7度時(shí)不超過5層，8度時(shí)不超過3層；4短肢剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)適用高度度要進(jìn)一步降降低，B級(jí)高層及9度時(shí)A級(jí)高層不得采采用。2.高寬比限值為了控制結(jié)構(gòu)構(gòu)的剛度、穩(wěn)穩(wěn)定性、承載載力等，《高規(guī)》規(guī)定了各種結(jié)結(jié)構(gòu)體系的高高寬比限值。。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9度框架，板柱-剪力墻5

4

3

2框架-剪力墻

5

5

4

3剪力墻

6

6

5

4框架-核心筒

6

6

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4A級(jí)高度鋼筋混混凝土建筑結(jié)結(jié)構(gòu)最大高寬寬比（注：寬寬度為房屋平平面輪廓邊緣緣的最小尺寸寸）B級(jí)高度鋼筋混混凝土876建筑結(jié)構(gòu)最大大高寬比§2.5建筑體形和結(jié)結(jié)構(gòu)總體布置置體形：平面、、立面總體布置：指指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的平面布置和和豎向布置。。1.抗震概念設(shè)計(jì)計(jì)：概念設(shè)計(jì)是指指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工工程師運(yùn)用““概念”對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析析，做出判斷斷，對(duì)結(jié)構(gòu)提提出設(shè)計(jì)措施施等。概念：指對(duì)基基本知識(shí)，包包括力學(xué)知識(shí)識(shí)、地震學(xué)知知識(shí)、建筑物物破壞機(jī)理等等的認(rèn)知。建筑物的形體體和結(jié)構(gòu)總體體布置應(yīng)符合合的原則歸納納為：體形簡單；受受力明確；傳傳力簡潔；適適剛足強(qiáng)；良良延耗能；安安全均衡；多多道防線。2.建筑平面和結(jié)結(jié)構(gòu)平面布置置：高層建筑平面面外形一般分分為板式和塔塔式兩種，平平面選擇上要要選用利于抗抗風(fēng)，利于抗抗震的平面形形狀，平面不狹長少少突出，《規(guī)程》對(duì)平面給出了了平面長寬比比和外伸突出出的尺寸比例例限值。結(jié)構(gòu)布置要與與建筑平面對(duì)對(duì)應(yīng)，注意建建筑平面上結(jié)構(gòu)剛度中心心與建筑平面面質(zhì)量中心盡盡量重合。（關(guān)系到建筑筑受側(cè)向力時(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)反映的的復(fù)雜程度和和計(jì)算模型的的準(zhǔn)確程度。。當(dāng)平面不滿滿足要求時(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)需進(jìn)行相相應(yīng)的加強(qiáng)處處理）3.建筑立面和結(jié)結(jié)構(gòu)沿高度布布置：立面應(yīng)規(guī)則、、均勻，從下下到上建筑物物外形不要變變化太大，不不要過大的外外挑和內(nèi)收。。結(jié)構(gòu)沿高度布布置要均勻連連續(xù)，結(jié)構(gòu)側(cè)側(cè)向剛度和承承載力上下基基本相同或漸漸變的下大上上小，不得突突變。注意不不要產(chǎn)生“薄弱層”盡量避免““鞭梢效應(yīng)”。4.不規(guī)則結(jié)構(gòu)分為“平面不不規(guī)則”和““豎向不規(guī)則則”兩類。平面不規(guī)則的的類型：扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)不規(guī)則、樓樓板凸凹不規(guī)規(guī)則、樓板局局部不連續(xù)。。豎向不規(guī)則的的類型：側(cè)向向剛度不規(guī)則則、豎向抗側(cè)側(cè)力構(gòu)件不連連續(xù)、樓層承承載力突變。。不規(guī)則結(jié)構(gòu)根根據(jù)超過規(guī)則則結(jié)構(gòu)規(guī)定項(xiàng)項(xiàng)目超標(biāo)的多多少和嚴(yán)重程程度分為：不不規(guī)則結(jié)構(gòu)、、特別不規(guī)則則結(jié)構(gòu)、嚴(yán)重重不規(guī)則結(jié)構(gòu)構(gòu)三級(jí)?！?.6變形縫的設(shè)置置在建筑結(jié)構(gòu)總總體布置中，，為了消除：：結(jié)構(gòu)不規(guī)則影影響-----------可設(shè)置防震縫縫收縮和溫度應(yīng)應(yīng)力影響-----可設(shè)置伸縮縫縫不均勻沉降-影響----------可設(shè)置沉降縫縫將房屋分成若若干結(jié)構(gòu)獨(dú)立立的單元。考慮到造價(jià)、、功能、地震震碰撞等因素素，實(shí)際工程程當(dāng)中一般盡量不設(shè)縫縫，而采取一一些措施加強(qiáng)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的相關(guān)關(guān)部分。1.防震縫：設(shè)縫時(shí)可使使不規(guī)則結(jié)構(gòu)構(gòu)分割成若干干個(gè)規(guī)則結(jié)構(gòu)構(gòu)。縫寬要留留足，注意高高低跨相鄰和和不同結(jié)構(gòu)形形式單元相鄰鄰時(shí)的縫寬設(shè)設(shè)置。不設(shè)縫時(shí)可采采取加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)整體性，防防止結(jié)構(gòu)薄弱弱部位破壞等等措施來減小小結(jié)構(gòu)不規(guī)則則的影響。2.伸縮縫：設(shè)縫時(shí)可減減小平面過長長（框：55M，剪：45M，框剪：50M）建筑結(jié)構(gòu)的的混凝土收縮縮應(yīng)力和溫度度應(yīng)力，避免免產(chǎn)生相關(guān)裂裂縫。不設(shè)縫時(shí)可采采?。╝：設(shè)后澆帶；；b：加強(qiáng)頂層、、底層、山墻墻和縱墻端開開間的配筋率率；c：頂層、外墻墻加強(qiáng)保溫措措施；d：頂層局部設(shè)設(shè)伸縮縫；e：采用低收縮縮水泥、添加加膨脹劑；f：提高每層樓樓板的構(gòu)造配配筋或采用部部分預(yù)應(yīng)力。。）措施減輕輕收縮和溫度度影響。3.沉降縫：設(shè)縫時(shí)，對(duì)對(duì)于建筑荷載載或地基承載載力差異過大大的各單元建建筑結(jié)構(gòu)可自自由沉降，不不會(huì)因沉降差差而引起結(jié)構(gòu)構(gòu)的開裂或破破壞。不設(shè)縫時(shí)，可可采取（a：土質(zhì)好時(shí)加加大基礎(chǔ)剛度度、土質(zhì)不好好時(shí)采用樁基基；b：對(duì)快速完成成沉降的土質(zhì)質(zhì)可以采取設(shè)設(shè)置后澆帶的的方法；c：主體基礎(chǔ)群群房用。）等等方法減輕結(jié)結(jié)構(gòu)影響。2.7基礎(chǔ)形式基礎(chǔ)的作用：：1.將上部建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的荷載傳傳遞給地基；；2.嵌固上部結(jié)構(gòu)構(gòu)避免上部建建筑結(jié)構(gòu)的傾傾覆和滑移；；3.將地震作用傳傳遞給上部結(jié)結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)的底面積積大小、形式式和埋深取決決于上部結(jié)構(gòu)構(gòu)類型、重量量、作用力和和地基土的性性質(zhì)。單柱基礎(chǔ)-------框架結(jié)構(gòu)，注注意拉梁；交叉條基-------框架箱基和筏基----適用于高度高高、重量大、、傾覆力矩大大、對(duì)基礎(chǔ)變變形敏感、要要求地基好、、基礎(chǔ)有較大大埋深、整體體性好的高層層建筑。第三章高層層建筑結(jié)構(gòu)荷荷載作用及其分類類（豎向與一一般房屋無異異，介紹水平平作用）直接作用（荷荷載）——施加在結(jié)構(gòu)上上的集中或分分布荷載間接作用（作作用）——引起結(jié)構(gòu)外加加變形或約束束變形的原因因（溫度變化化、焊接、基基礎(chǔ)沉降、地地震、混凝土土收縮等）時(shí)間變異位置變異結(jié)構(gòu)反應(yīng)永久作用自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力、基礎(chǔ)沉降、焊接可變作用安裝荷載、樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載、溫度變化、地震偶然作用地震、爆炸、撞擊固定作用自重、固定設(shè)備荷載可動(dòng)作用吊車荷載、人員荷載靜態(tài)作用自重、樓面活荷載動(dòng)態(tài)作用地震、吊車荷載、設(shè)備振動(dòng)、風(fēng)荷載§3.1風(fēng)荷載空氣流動(dòng)形成成的風(fēng)遇到建建筑物時(shí)，就就在建筑物的的表面產(chǎn)生壓壓力或吸力，，這種風(fēng)力作作用稱為風(fēng)荷荷載。1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值值風(fēng)對(duì)建筑物表表面的作用力力大小，與建建筑物體型、、高度、建筑筑物所處位置置、結(jié)構(gòu)特性性有關(guān)。垂直直于建筑物表表面的單位面面積上的風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值（（KN/m2）可按下式計(jì)計(jì)算。式中，——高層建筑基本本風(fēng)壓值；——風(fēng)壓高度變化化系數(shù)；——風(fēng)載體型系數(shù)數(shù)；——風(fēng)振系數(shù)。1）基本風(fēng)風(fēng)壓值高層建筑基本本風(fēng)壓值我國國《建筑結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范》給出了各地的的基本風(fēng)壓值值。是用各地地區(qū)空曠平坦坦地面上離地地10m高、統(tǒng)計(jì)50(或100）年重重現(xiàn)期期的10分鐘平平均最最大風(fēng)風(fēng)速（（m/s）計(jì)算算得到到的。?；撅L(fēng)風(fēng)壓=對(duì)于特特別重重要或或者有有特殊殊要求求的高高層建建筑，，需要要考慮慮重現(xiàn)現(xiàn)期為為100年風(fēng)壓壓值計(jì)計(jì)算風(fēng)風(fēng)荷載載。舒適度度計(jì)算算時(shí)，，取重重現(xiàn)期期為10年的風(fēng)風(fēng)壓值值計(jì)算算。2）風(fēng)風(fēng)壓高高度變變化系系數(shù)風(fēng)速大大小不不僅與與高度度有關(guān)關(guān)，一一般越越靠近近地面面風(fēng)速速越小小，愈愈向上上風(fēng)速速越大大，而而且風(fēng)風(fēng)速的的變化化與地地貌及及周圍圍環(huán)境境有直直接關(guān)關(guān)系。。我國國《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)規(guī)范》將地面面情況況分為為A、B、C、D四類：：A類地面面粗糙糙度：：指海海岸、、湖岸岸、海海島及及沙漠漠地區(qū)區(qū)；B類地面面粗糙糙度：：指田田野、、鄉(xiāng)村村、叢叢林、、丘陵陵以及及房屋屋比較較稀疏疏的中中小城城鎮(zhèn)和和大城城市的的郊區(qū)區(qū)；C類地面面粗糙糙度：：有密密集建建筑群群的城城市市市區(qū)。。D類底面面粗糙糙度：：有密密集較較高建建筑群群的城城市市市區(qū)。。風(fēng)壓高高度變變化系系數(shù)反反應(yīng)了了不同同高度度處和和不同同地面面情況況下的的風(fēng)速速情況況。風(fēng)壓高高度變變化系系數(shù)參參見《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)規(guī)范》3）風(fēng)風(fēng)載體體型系系數(shù)風(fēng)載體體型系系數(shù)是是指指建筑筑物表表面所所受實(shí)實(shí)際風(fēng)風(fēng)壓與與基本本風(fēng)壓壓的比比值。。通過過實(shí)測(cè)測(cè)可以以看出出，風(fēng)風(fēng)壓在在建筑筑物表表面的的分布布不是是均勻勻的，，如教教材48頁圖3-2所示。。在風(fēng)風(fēng)荷載載計(jì)算算時(shí)，，為簡簡化計(jì)計(jì)算，，一般般將建建筑物物各個(gè)個(gè)表面面的風(fēng)風(fēng)壓看看成是是均勻勻分布布的。。風(fēng)載體體型系系數(shù)取取值參參見《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)規(guī)范》4）風(fēng)振振系數(shù)數(shù)空氣在在流動(dòng)動(dòng)時(shí)，，風(fēng)速速、風(fēng)風(fēng)向都都在不不停地地改變變。建建筑物物所受受到的的風(fēng)荷荷載是是不斷斷波動(dòng)動(dòng)的。。風(fēng)壓壓的波波動(dòng)周周期一一般較較長，，對(duì)一一般建建筑物物影響響不大大，可可以按按靜載載來對(duì)對(duì)待。。但是是，對(duì)對(duì)于高高度較較大或或剛度度相對(duì)對(duì)較小小的高高層建建筑來來講，，就不不能忽忽視風(fēng)風(fēng)壓的的動(dòng)力力效應(yīng)應(yīng)。在在設(shè)計(jì)計(jì)中，，用風(fēng)風(fēng)振系系數(shù)來來考考慮。。《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)規(guī)范》規(guī)定，，對(duì)于于高度度大于于30m，且高高寬比比大于于1.5的房屋屋建筑筑均需需考慮慮風(fēng)振振系數(shù)數(shù)?！陡邔右?guī)規(guī)程》規(guī)定了了有關(guān)關(guān)風(fēng)振振系數(shù)數(shù)的的計(jì)算算。2.總風(fēng)荷荷載與與局部部風(fēng)荷荷載1）總總風(fēng)荷荷載總風(fēng)荷荷載是是指建建筑物物各個(gè)個(gè)表面面所受受風(fēng)荷荷載的的合力力，是是沿建建筑物物高度度變化化的線線荷載載。通通常按按建筑筑物的的主軸軸方向向進(jìn)行行計(jì)算算。W=W-為線荷荷載，，-為外表表面外外法線線與來來風(fēng)方方向的的夾角角。2）局局部部風(fēng)荷荷載局部風(fēng)風(fēng)荷載載是指指在建建筑物物表面面某些些風(fēng)壓壓較大大的部部位，，考慮慮風(fēng)壓壓對(duì)局局部某某些構(gòu)構(gòu)件的的不利利作用用時(shí)考考慮的的風(fēng)荷荷載。。考慮慮部位位一般般是建建筑物物的角角隅或或陽臺(tái)臺(tái)、雨雨篷等等懸挑挑構(gòu)件件?！?.2地震作作用地震振振動(dòng)分分量有有六個(gè)個(gè)：兩兩個(gè)水水平分分量，，一個(gè)個(gè)豎向向分量量，三三個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)分分量。。對(duì)一般般建筑筑物影影響較較大的的主要要是水水平和和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)振動(dòng)動(dòng)，尤尤其是是扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)振動(dòng)動(dòng)對(duì)房房屋破破壞性性很大大，結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)要加加大結(jié)結(jié)構(gòu)的的抗扭扭能力力，減減小破破壞。。豎向向振動(dòng)動(dòng)只在在高烈烈度區(qū)區(qū)或大大跨結(jié)結(jié)構(gòu)影影響較較大。。1.抗震設(shè)防防標(biāo)準(zhǔn)及及基本方方法1）抗震震設(shè)防指指導(dǎo)思想想抗震設(shè)防防對(duì)建筑物物進(jìn)行抗抗震設(shè)計(jì)計(jì)并采取取抗震措措施指導(dǎo)思想想預(yù)防為主主減輕結(jié)構(gòu)構(gòu)震害避免人員員傷亡減少經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失使地震時(shí)時(shí)不可缺缺少的緊緊急活動(dòng)動(dòng)得以維維持和進(jìn)進(jìn)行發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)使用壽命命期內(nèi)對(duì)對(duì)不同頻頻度和強(qiáng)強(qiáng)度的地地震具有有不同的的抵抗能能力2）設(shè)防防依據(jù)——抗震設(shè)防防烈度定義：按按國家規(guī)規(guī)定的權(quán)權(quán)限批準(zhǔn)準(zhǔn)作為一一個(gè)地區(qū)區(qū)抗震設(shè)設(shè)防依據(jù)據(jù)的地震震烈度確定：必必須按國國家規(guī)定定的權(quán)限限審批、、頒發(fā)的的文件（（圖件））確定一般情況況下，可可采用中中國地震震烈度區(qū)區(qū)劃圖的的地震基基本烈度度度（或或與本規(guī)規(guī)范設(shè)計(jì)計(jì)地震基基本加速速度值對(duì)對(duì)應(yīng)的烈烈度值））對(duì)做過抗抗震防災(zāi)災(zāi)規(guī)劃的的城市，，可按批批準(zhǔn)的抗抗震設(shè)防防區(qū)劃（（抗震設(shè)設(shè)防烈度度或設(shè)計(jì)計(jì)地震動(dòng)動(dòng)參數(shù)））進(jìn)行抗抗震設(shè)防防設(shè)防范圍圍6-9度3）抗震震設(shè)防目目標(biāo)：小震不壞壞、中震震可修、、大震不不倒抗震設(shè)防防烈度為為6度及及以上地地區(qū)的建建筑，必必須進(jìn)行行抗震設(shè)設(shè)計(jì)。大大于9度度地區(qū)的的建筑和和行業(yè)有有特殊要要求的工工業(yè)建筑筑，抗震震設(shè)計(jì)有有專門規(guī)規(guī)定。。4）三水準(zhǔn)準(zhǔn)地震作作用的標(biāo)標(biāo)定基本假定定地震強(qiáng)度度呈極值值分布烈度符合合極值III型地震影響50年超越概率地震重現(xiàn)期多遇地震對(duì)應(yīng)的烈度——眾值烈度小震63.2%50年設(shè)防烈度中震10%475年罕遇地震對(duì)應(yīng)的烈度大震2-3%1642-2475年If(I)ImI0Is一般關(guān)系系烈度：Im=I0-1.55Is<=I0+15）兩兩階段設(shè)設(shè)計(jì)階段目標(biāo)烈度地震作用性質(zhì)受力狀態(tài)作用效應(yīng)組合第一階段小震不壞（隱含中震可修）多遇地震作用對(duì)應(yīng)的烈度（小震）可變作用彈性（部分彈塑性）承載力驗(yàn)算采用基本組合(多層、高層鋼筋混凝土房屋層間彈性位移計(jì)算，采用短期效應(yīng)組合，即作用分項(xiàng)系數(shù)均取1.0)第二階段大震不倒罕遇地震作用對(duì)應(yīng)的烈度（大震）偶然作用彈塑性部分建筑物的層間彈塑性位移驗(yàn)算，采剛短期效應(yīng)組合，即怍用分項(xiàng)系數(shù)均取1.0說明：第一階段段為彈性性分析，，包括截截面設(shè)計(jì)計(jì)和變形形計(jì)算；；大部分建建筑的第第二階段段設(shè)計(jì)主主要由概概念設(shè)計(jì)計(jì)和構(gòu)造造措施來來保證。。6）建建筑類別別與設(shè)防防標(biāo)準(zhǔn)建筑類別建筑的重要性抗震措施地震作用計(jì)算甲類特殊要求的建筑特殊考慮特殊考慮乙類國家重點(diǎn)抗震城市生命線工程的建筑提高一度（9度適當(dāng)提高）原設(shè)防烈度丙類甲、乙、丁類以外的一般建筑原設(shè)防烈度原設(shè)防烈度丁類次要的建筑降低一度（6度不降）原設(shè)防烈度2.地震作用用的計(jì)算算原則和和方法1）計(jì)計(jì)算范圍圍：水平地震震作用：：6度區(qū)（除甲類類建筑和和IV類場(chǎng)地上上的較高高房屋外外）可不不算7-9度區(qū)（除可不不進(jìn)行上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震驗(yàn)驗(yàn)算的房房屋外））均算8、9度大跨度度結(jié)構(gòu)和和長懸臂臂結(jié)構(gòu)9度的高層層建筑2）水水平地震震作用的的計(jì)算原原則：豎向地震震作用：：一般正交交布置抗抗側(cè)力構(gòu)構(gòu)件的結(jié)結(jié)構(gòu)，可可沿縱橫橫主軸方方向分別別計(jì)算斜交布置置抗側(cè)力力構(gòu)件的的結(jié)構(gòu)，，宜按平平行于抗抗側(cè)力構(gòu)構(gòu)件方向向計(jì)算質(zhì)量和剛剛度明顯顯不均勻勻、不對(duì)對(duì)稱的結(jié)結(jié)構(gòu)，應(yīng)應(yīng)考慮水水平地震震作用的的扭轉(zhuǎn)影影響3）地震震作用的的計(jì)算方方法及其其適用范范圍地震作用結(jié)構(gòu)方法使用范圍水平彈性底部剪力法高度不超過40m，以剪切變形為主，質(zhì)量和剛度分布較均勻振型分解反應(yīng)譜法不滿足底部剪力法應(yīng)用條件的結(jié)構(gòu)時(shí)程分析法（補(bǔ)充計(jì)算）甲類建筑、特別不規(guī)則的建筑H>100m，7、8度I、II類場(chǎng)地建筑H>80m，8度III、IV類場(chǎng)地和9度H>60m建筑彈塑性簡化方法（略）時(shí)程分析法（略）豎向彈性底部軸力法需考慮豎向地震作用的結(jié)構(gòu)3.地震作用用計(jì)算1）基本計(jì)算算數(shù)據(jù)2）水平地震震作用的的計(jì)算3）豎向地震震作用的的計(jì)算1）基基本計(jì)算算數(shù)據(jù)（1）重力荷載載代表值值（2）結(jié)構(gòu)自振振周期（3）設(shè)計(jì)反應(yīng)應(yīng)譜（1）重力力荷載代代表值重力荷載載代表值值永久荷載載（建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)配件自自重）標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值+可變荷載載（雪、、灰、樓樓面活荷荷載）組組合值永久荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值組合值系系數(shù)可變荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值（2）結(jié)構(gòu)自振振周期結(jié)構(gòu)自珍珍周期計(jì)計(jì)算方法法分為：：理論計(jì)計(jì)算方法法、半理理論半經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式式和經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式三三大類。。①理論計(jì)算算方法及及其修正正系數(shù)：：根據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)的剛剛度或柔柔度矩陣陣求解特特征值，，進(jìn)而得得到結(jié)構(gòu)構(gòu)的周期期和振型型。考慮慮填充墻墻體及一一些非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度的的增大作作用，應(yīng)應(yīng)對(duì)計(jì)算算周期進(jìn)進(jìn)行折減減。框架架（0.6-0.7）；框剪剪（0.7-0.9）；剪力力墻（不不折減））。②半理論半半經(jīng)驗(yàn)計(jì)計(jì)算公式式：頂點(diǎn)位移移法：為將各層層作作為第第i層假象水水平荷載載得到的的頂點(diǎn)水水平位移移（m）；為為結(jié)構(gòu)構(gòu)周期修修正系數(shù)數(shù)。適用于質(zhì)質(zhì)量、剛剛度沿高高度分布布均勻的的各結(jié)構(gòu)構(gòu)能量法：：適用于于水平荷荷載作用用下以剪剪切變形形為主的的框架結(jié)結(jié)構(gòu)③經(jīng)驗(yàn)公式式：鋼筋混凝凝土框架架：T1=（0.08-0.1）N框架-剪力墻：T1=（0.06-0.09）N高度25-50m，剪力墻墻間距6m左右時(shí)剪力墻：：T1=0.05N，0.06N（3）設(shè)設(shè)計(jì)反應(yīng)應(yīng)譜水平地震震影響系系數(shù)水平地震震影響系系數(shù)曲線線水平地震震影響系系數(shù)曲線線T>5Tg時(shí)，α=[0.20.9-0.02（T-5Tg)]αmaxT(s)ααmax0.45αmax00.1Tg（特征周期期）5Tgα=(Tg/αmax烈度6789多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震----0.50（0.720.90（1.20）1.40T)0.9水平地地震影影響系系數(shù)最最大值值αmaxTg（特征周周期））設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別ⅠⅡⅢⅣ第一組0.25

0.35

0.45

0.65第二組0.30

0.40

0.55

0.75第三組0.35

0.45

0.65

0.90地震分分組主主要反反映了了由于于震中中距不不同而而造成成建筑筑物處處地面面運(yùn)動(dòng)動(dòng)的頻頻率成成分中中長短短周期期的多多少，，即場(chǎng)場(chǎng)地卓卓越周周期的的不同同。4水平地地震作作用的的計(jì)算算1）振型分分解反反應(yīng)譜譜法2）底部剪剪力法法時(shí)程分分析法法扭轉(zhuǎn)問問題地基—結(jié)構(gòu)動(dòng)動(dòng)力相相互作作用1）振振型分分解反反應(yīng)譜譜法計(jì)算振振型計(jì)算地地震影影響系系數(shù)和和振型型參與與系數(shù)數(shù)計(jì)算振振型地地震作作用計(jì)算振振型地地震效效應(yīng)振型組組合xg(t)xi(t)a1iajiani兩點(diǎn)注注意：：計(jì)算步步驟塔樓2）底底部剪剪力法法計(jì)算方方法底部剪剪力的的計(jì)算算地震作作用沿沿高度度的分分配mHiHiFiFEkΔFn頂部附附加地地震作作用突出屋屋面小小建筑筑物適用條條件Geq——結(jié)構(gòu)等等效重重力荷荷載代代表值值SDOF：Geq=G1MDOF：Geq=Sum(Gi)*0.855豎向地地震作作用的的計(jì)算算高層房房屋（（9度）地震作作用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值FviHiFviFEvk樓屋蓋蓋的豎豎向地地震作作用效效應(yīng)分分配按各構(gòu)構(gòu)件承承受的的重力力荷載載代表表值的的比例例分配配第四章章設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要求求及荷荷載效效應(yīng)組組合建筑功功能對(duì)對(duì)建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的要要求：：安全、、正常常使用用、使使用要要較舒舒適、、破壞壞延性性要好好?？偪偟膩韥碇v就就是要要求結(jié)結(jié)構(gòu)要要有足足夠的的承載載力和和剛度度，要要有良良好的的破壞壞延性性?！?.1承載力力驗(yàn)算算無地震震作用用組合合時(shí)：：S<=R有地震震作用用組合合時(shí)：：SE<=RE/γRES、SE-荷載效效應(yīng)組組合值值；R、RE-構(gòu)件承承載力力設(shè)計(jì)計(jì)值；；γRE-承載力力抗震震調(diào)整整系數(shù)數(shù)，<1?？紤]地地震是是一種種偶然然作用用，時(shí)時(shí)間短短，材材料性性能與與靜力力下不不同，，可靠靠度可可適當(dāng)當(dāng)降低低，變變相提提高了了承載載力。。延性好好的調(diào)調(diào)整的的多，，可靠靠度要要求高高的調(diào)調(diào)整的的少。。§4.2側(cè)移限限制1使用階階段層層間位位移限限制規(guī)程限限制各各樓成成最大大層間間轉(zhuǎn)角角：(△u/h)max<=[△u/h]△u-荷載效效應(yīng)組組合所所得的的結(jié)構(gòu)構(gòu)樓層層層間間位移移。h-層高正常使使用狀狀態(tài)下下限制制測(cè)向向變形形的原原因：：1）防止止結(jié)構(gòu)構(gòu)開裂裂；2）防止止填充充墻體體等非非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件開裂裂損壞壞；3）防止止產(chǎn)生生結(jié)構(gòu)構(gòu)附加加內(nèi)力力（P-△△效應(yīng)））；4）為了了人員員的舒舒適感感。2防止倒倒塌的的層間間位移移限制制限制罕罕遇地地震時(shí)時(shí)的最最大彈彈塑性性層間間位移移。§4.3舒適度度要求求風(fēng)荷載載作用用下，，高度度大于于150m的高層層建筑筑，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行行使用用的舒舒適度度變形形驗(yàn)算算。風(fēng)荷載載計(jì)算算時(shí)取取重現(xiàn)現(xiàn)期為為10年的基基本風(fēng)風(fēng)壓，，計(jì)算算結(jié)構(gòu)構(gòu)頂點(diǎn)點(diǎn)的加加速度度，或或風(fēng)洞洞試驗(yàn)驗(yàn)測(cè)得得頂點(diǎn)點(diǎn)的加加速度度。住宅、公寓寓：amax<=0.15m/s2辦公、旅館館：amax<=0.25m/s2amax-順風(fēng)向和橫橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)構(gòu)頂點(diǎn)加速速度?！?.4穩(wěn)定和抗傾傾覆1高層鋼筋混混凝土機(jī)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算算：高層建筑的的剛度一般般都比較大大，且有很很多樓板作作為剛性隔隔板，在豎豎向荷載作作用下，一一般不會(huì)整整體喪失穩(wěn)穩(wěn)定性，但但在水平荷荷載作用下下出現(xiàn)側(cè)移移后，重力力荷載產(chǎn)生生了附加彎彎矩，附加加彎矩又進(jìn)進(jìn)一步增大大側(cè)移（P-△效應(yīng)）。一一般不需驗(yàn)驗(yàn)算，若驗(yàn)驗(yàn)算時(shí)可參參考《高規(guī)》。2高層建筑抗抗傾覆問題題若高層建筑筑側(cè)移很大大，其重力力合力作用用點(diǎn)移至基基底平面范范圍以外時(shí)時(shí)，建筑物物就可能發(fā)發(fā)生傾覆。。設(shè)計(jì)上，，通過控制制：高寬比（H/B）基礎(chǔ)零應(yīng)力力區(qū)：高寬寬比大于4時(shí)不允許出出現(xiàn)；其它它情況零應(yīng)應(yīng)力區(qū)面積積不應(yīng)超過過基礎(chǔ)地面面積的15%。通常不需要要進(jìn)行特殊殊的抗傾覆覆驗(yàn)算。§4.5抗震結(jié)構(gòu)延延性要求和和抗震等級(jí)級(jí)設(shè)防區(qū)的建建筑，除滿滿足具有足足夠大的強(qiáng)強(qiáng)度和剛度度外，還需需要具有良良好的延性性，以達(dá)到到耗能的目目的，這是是實(shí)現(xiàn)“中中震可修、、大震不倒倒”的基本本措施。1延性的概念念：指結(jié)構(gòu)和構(gòu)構(gòu)件，在承承載力不降降低或基本本不降低的的情況下，，具有足夠夠的塑性變變形能力的的一種性能能。一般用用延性比表表示。曲率μφ=φu/φy撓度μf=fu/fy側(cè)移μ=△u/△y2概念設(shè)計(jì)及及延性等級(jí)級(jí)設(shè)計(jì)延性結(jié)結(jié)構(gòu)要考慮慮很多因素素：材料；結(jié)構(gòu)構(gòu)的概念設(shè)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)延性構(gòu)件件及其結(jié)構(gòu)構(gòu)；抗震構(gòu)構(gòu)造措施及及抗震等級(jí)級(jí)（延性等等級(jí)）?？拐鸬燃?jí)其其實(shí)就是延延性等級(jí)，，很多構(gòu)造造要求及截截面設(shè)計(jì)要要求都取決決于抗震等等級(jí)?！?.6荷載效應(yīng)及及最不利內(nèi)內(nèi)力荷載效應(yīng)（（內(nèi)力、位位移），對(duì)對(duì)不同荷載載要分別計(jì)計(jì)算，然后后進(jìn)行組合合，選擇最最不利的內(nèi)內(nèi)力和位移移，各種情情況都要考考慮周全，，做不同工工況的組合合，不同構(gòu)構(gòu)件、同構(gòu)構(gòu)件不同控控制截面最最不利內(nèi)力力或位移不不一定來自自同一種工工況。1荷載效應(yīng)組組合內(nèi)力組合-組合構(gòu)件控控制截面處處的內(nèi)力。。位移組合-組合水平荷荷載作用下下的結(jié)構(gòu)層層間位移。。組合工況分分為：無地地震作用效效應(yīng)組合；；有地震作作用效應(yīng)組組合兩類。。1）無地震作作用荷載效效應(yīng)組合：：S=γGSGk+γQ1ψQ1SQ1k+ψwγwSwkS-荷載載效效應(yīng)應(yīng)組組合合設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值；；S*k-荷載載效效應(yīng)應(yīng)γ-荷載載效效應(yīng)應(yīng)分分項(xiàng)項(xiàng)系系數(shù)數(shù)；；ψ-荷載載效效應(yīng)應(yīng)組組合合系系數(shù)數(shù)內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算時(shí)時(shí)分分項(xiàng)項(xiàng)系系數(shù)數(shù)取取值值：：γG取值值：：可可變變荷荷載載起起控控制制作作用用時(shí)時(shí)取取1.2永久久荷荷載載起起控控制制作作用用時(shí)時(shí)取取1.35永久久荷荷載載效效應(yīng)應(yīng)對(duì)對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)有有利利時(shí)時(shí)取取1.0γQ1取值值：：一一般般取取1.4，當(dāng)當(dāng)Q>=4KN/m2時(shí)取取1.3ψQ1取值值：：由由可可變變荷荷載載起起控控制制作作用用的的組組合合取取1.0由永永久久荷荷載載起起控控制制作作用