幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原理和方法資料

幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原理和方法目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2\o"CurrentDocument"第二節(jié)風(fēng)荷載4\o"CurrentDocument"第三節(jié)地震作用17\o"CurrentDocument"第四節(jié)自重和活荷載36\o"CurrentDocument"第五節(jié)溫度變化37\o"CurrentDocument"第六節(jié)連接計算41第一節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理建筑結(jié)構(gòu)的可靠性直接關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全，歷來是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須首先面對和需要審慎解決的重大問題。結(jié)構(gòu)的可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)、在規(guī)定的條件下、完成預(yù)定功能的能力。結(jié)構(gòu)的可靠度是對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)、在規(guī)定的條件下、完成預(yù)定功能的概率。建筑結(jié)構(gòu)可靠度也是一個國家綜合性經(jīng)濟政策問題，實際上是選擇一種安全與經(jīng)濟相對的最佳平衡。結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不需要進行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。設(shè)計使用年限是房屋的地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)“合理使用年限”的具體化，實際上它與合理使用年限是等同的含義?！督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068規(guī)定：“結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)具有足夠的可靠度。結(jié)構(gòu)的可靠度可采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法分析確定”。結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)滿足以下功能要求：在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用；在正常使用時具有良好的工作性能；在正常維護下具有足夠的耐久性；在設(shè)計規(guī)定的偶然事件發(fā)生后，仍然能保持必須的整體穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限如下表：表1類別設(shè)計使用年限（年）示例15臨時性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物4100紀(jì)念性建筑和特別重的建筑構(gòu)件為保證建筑結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度，除應(yīng)進行必要的設(shè)計計算外，還應(yīng)對結(jié)構(gòu)材料性能、施工質(zhì)量、使用和維護進行相應(yīng)的控制結(jié)構(gòu)可靠度與結(jié)構(gòu)的使用年限長短有關(guān)，GB50068所指的結(jié)構(gòu)可靠度，是對結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限而言的，當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計使用年限后，結(jié)構(gòu)失效概率可能較設(shè)計預(yù)期值要大。設(shè)計基準(zhǔn)期是為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等級取值而選用的時間參數(shù)。它不等同于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限。GB50068所考慮的荷載統(tǒng)計參數(shù)，都是按設(shè)計基準(zhǔn)期為50年確定的。建筑幕墻是建筑物的外圍護構(gòu)件，它要承受外界施加給它的各種作用?！督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068）對結(jié)構(gòu)上的作用給出的定義：“施加在結(jié)構(gòu)上的集中或分布荷載，以及引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因，均稱為結(jié)構(gòu)上的作用”?！耙鸾Y(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因系指地震、基礎(chǔ)沉降、溫度變化、焊接等作用”。這就是說，作用是指能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力、變形、應(yīng)力、應(yīng)變、裂縫等）的各種原因的總稱，其中包括施加在結(jié)構(gòu)上的集中力和分布力系，以及形成結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。前一種作用是力（包括集中力和分布力）在結(jié)構(gòu)上的集結(jié)，就是通常說的荷載。后一種作用（如溫度變化、材料的收縮與徐變、地基變形、地震等）不是以力的形式出現(xiàn)的，過去將施加在結(jié)構(gòu)上的作用統(tǒng)稱為荷載（國際上也有這個習(xí)慣），但荷載這個術(shù)語對間接作用并不恰當(dāng)，它混淆了兩種不同的作用，而且容易發(fā)生誤解，例如將地震作用當(dāng)作是施加在結(jié)構(gòu)上而與地基和結(jié)構(gòu)本身無關(guān)的外力?！督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068）將這兩類作用分別稱為直接作用和間接作用，而荷載僅等同于直接作用，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009）對直接作用作了規(guī)定。間接作用，除地震作用由《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011）作了規(guī)定外，其余間接作用暫時還沒有相應(yīng)的規(guī)范。第二節(jié)風(fēng)荷載風(fēng)荷載是作用于幕墻上的一種主要直接作用。它垂直作用于幕墻的表面上。幕墻是一種薄壁外圍護構(gòu)件，一塊玻璃，一根桿就是一個受力單元，而且質(zhì)量較輕，在設(shè)計時，既需考慮長期使用過程中，在一定時距平均最大風(fēng)速的風(fēng)荷載作用下保證其正常功能不受影響；又必須注意到在陣風(fēng)襲擊下不受損壞，避免安全事故。建設(shè)部2002年1月10日以建標(biāo)[2002]10號通知發(fā)布了《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001），從2002年3月1日起施行。《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009規(guī)定對垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)計算主要承重結(jié)構(gòu)時應(yīng)按下式計算：WK=PzMsMZW0；⑴式中：WK一風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，N/m2；PZ一高度Z處的風(fēng)振系數(shù)；mS一風(fēng)荷載體型系數(shù)；mZ一風(fēng)壓高度變化系數(shù)W0—基本風(fēng)壓，N/m2。當(dāng)計算圍護結(jié)構(gòu)時應(yīng)按下式公式計算：wk=PgzmsmZW0（2）式中：P一高度Z處的陣風(fēng)系數(shù)（JGJ102和JGJ133規(guī)定取為gz2.25）。MS一風(fēng)荷載體型系數(shù)（JGJ102和JGJ133規(guī)定取為±1.5）；風(fēng)荷載的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)可分別取0.6、0.4和0。一.基本風(fēng)壓:GB50009規(guī)定的基本風(fēng)壓是根據(jù)全國氣象臺站歷年來的最大風(fēng)速紀(jì)錄，按基本風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)要求，將不同風(fēng)速儀高度和時距的年最大風(fēng)速，統(tǒng)一換算為離地10m高、自記10min平均年最大風(fēng)速（m/s）。根據(jù)該風(fēng)速數(shù)據(jù)（選取最大風(fēng)速數(shù)據(jù)，一般應(yīng)有25年以上的資料；當(dāng)無法滿足時，至少不少于10年的風(fēng)速資料）經(jīng)統(tǒng)計分析確定重現(xiàn)期為50年的最大風(fēng)速，作為當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)速V0。再按伯努力公式：W0=1/2pv02確定基本風(fēng)速。p=Y/g，Y為空氣重力密度，g為重力加速度，以p=Y/g代入W0=Y/2g*v02。以往國內(nèi)的風(fēng)速記錄大多數(shù)根據(jù)風(fēng)壓板的觀測結(jié)果，刻度所反映的風(fēng)速，實際上是統(tǒng)一根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的空氣密度p=1.25Kg/m3按上述公式反算而得，因此在按該風(fēng)速確定風(fēng)壓時，可統(tǒng)一按W0=V02/1600（KN/m2）計算。當(dāng)前各氣象站已積累了根據(jù)風(fēng)杯式自記風(fēng)速儀記錄的10min平均最大風(fēng)速數(shù)據(jù)，因此在這次數(shù)據(jù)處理時基本上是以自記的數(shù)據(jù)為依據(jù)。所以在確定風(fēng)壓時，必須考慮各臺站觀測當(dāng)時的空氣密度，當(dāng)缺乏資料時也可參考有關(guān)規(guī)定采用。GB50009將基本風(fēng)壓的重現(xiàn)期由以往的30年改為50年，這樣在標(biāo)準(zhǔn)上將與國外大部份國家取得一致，經(jīng)修改后各地的風(fēng)壓并不是在原有的基礎(chǔ)上提高10%，而是根據(jù)新的風(fēng)速觀測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析后重新確定的。對于風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑和高聳建筑，仍要求將基本風(fēng)壓提高10%，這相當(dāng)于將重現(xiàn)期提高到100年左右。對于圍護結(jié)構(gòu)，其重要性與主體結(jié)構(gòu)相比要低些，仍可取50年一遇的基本風(fēng)壓?；撅L(fēng)壓應(yīng)按GB50009規(guī)范附錄D4附表D.4給出的50年一遇的風(fēng)壓（其中136個城市基本風(fēng)壓見本教材表2）或全國基本風(fēng)壓分布圖（見GB50009附圖D5.3）采用，但不得低于0.3KN/m2。

全國136個城市基本風(fēng)壓值與基本雪壓值表2序號城市名基本風(fēng)壓w0（Pa）基本雪壓s0（Pa）序號城市名基本風(fēng)壓w0（Pa）基本雪壓s0（Pa）1北京4504002天津5004003上海5502004重慶40005石家莊3503006邢臺3003507張家口5502508承德4003009秦皇島45025010唐山40035011保定40035012滄州40030013大同55025014太原40035015陽泉40035016臨汾40025017包頭55025018呼和浩特55040019通遼55030020阜新60040021朝陽55045022錦州60040023鞍山50040024沈陽55050025本溪45055026營口60040027丹東55040028大連65040029四平55035030長春65035031吉林50045032通化50080033齊劉哈爾45040034鶴崗40065035綏化55050036佳木斯65065037哈爾濱55045038牡丹江50060039德州45035040煙臺55040041威海65045042濟南45030043泰安40035044濰坊40035045青島60020046袞州40035047萊陽40025048徐州35035049淮陰40040050南京40050051南通45025052常州40035053杭州45045054舟山85050055金華35055056衢州35050057寧波50030058溫州60035059蚌埠35045060六安35055061合肥35055062安慶40035063黃山35045064贛州300350

65九江35040066景德鎮(zhèn)35035067南昌45045068樟樹30040069邵武30035070南平35071福州70072龍巖35073廈門80074延安35025075寶雞35020076西安35025077漢中30020078安康45015079灑泉55030080張掖50010081蘭州30015082平?jīng)?0025083天水35020084銀川65020085格爾本40020086西寧35020087玉樹30020088伊寧600100089烏魯木齊60080090庫爾勒45025091哈密70020092安陽45040093新鄉(xiāng)40030094三門峽40020095洛陽40035096鄭州45040097許昌40040098開封45030099南陽350450100駐馬店400450101商邱350450102棗陽400400103恩施300200104宜昌300300105天門300350106武漢350500107黃石350350108岳陽400550109吉首300300110常德400500111衡陽400350112郴州300300113長沙350450114韶關(guān)350115梅縣300116廣州500117汕頭800118深圳750119堪江800120桂林300121柳州300122梧州300123南寧350124北海700125?？?50126三亞850127綿陽300128成都300100129內(nèi)江400130涪陵300131遵義300150132貴陽300200133大理650134昆明300135麗江300300136玉溪3002.風(fēng)壓高度變化系數(shù):在大氣邊界層內(nèi)，風(fēng)速隨離地面高度變化而增大。當(dāng)氣壓場隨高度不變時，速度隨高度增大的規(guī)律，主要取決于地面粗糙度和溫度垂直梯度。通常認(rèn)為在離地面高度為300?500m時風(fēng)速不再受地面粗糙度的影響，也即達到所謂“梯度風(fēng)速”，該高度稱之梯度風(fēng)高度。地面粗糙度等級低的地區(qū)，其梯度風(fēng)高度比等級高的地區(qū)為低。原規(guī)范將地面粗糙度等級由過去的陸、海兩類改成A、B、C三類，但隨我國建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，城市房屋的高度和密度日益增大，因此，對大城市中心地區(qū)，其粗糙程度也有不同程度的提高?？紤]到大多數(shù)發(fā)達國家，諸如美、英、日等國家的規(guī)范，以及國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4354和歐洲統(tǒng)一規(guī)范EN1991-2-4都將地面粗糙度等級劃分為四類，甚至于五類(日本)。為適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展形勢，這次修訂也將由三類改成四類，其中A、B兩類的有關(guān)參數(shù)不變，C類指有密度建筑群的城市市區(qū)，其粗糙度指數(shù)a由0.2改為0.22，梯度風(fēng)高度Hg仍取400m；新增添的D類，指有密集建筑群且有大量高層建筑的大城市市區(qū)，其粗糙度指數(shù)a取0.3，Hg取450m。根據(jù)地面粗糙度指數(shù)及梯度風(fēng)高度，即可得出風(fēng)壓變化系數(shù)如下：TOC\o"1-5"\h\z口zA=1.379(Z/10)0.24(3a)口zB=1.000(Z/10)0.32(3b)口zC=0.616(Z/10)0.44(3c)pzD=0.318（Z/10）o.60（3d）在確定城區(qū)的粗糙度類別時，若無a的實測資料，可按下述原則近似確定：（一）以擬建房屋為中心，2km為半徑的迎風(fēng)半園影響范圍內(nèi)的房屋高度和密集度來區(qū)分粗糙度類別，風(fēng)向原則上應(yīng)以該地區(qū)最大風(fēng)的風(fēng)向為準(zhǔn)，但也可取其主導(dǎo)風(fēng)向；（二）以半園影響范圍內(nèi)建筑物的平均高度h來劃分地面粗糙度類別：當(dāng)hN18m,為D類，9mVhW18m,為C類，hV9m,為B類；（三）影響范圍內(nèi)不同高度的面域可按下述原則確定，即每座建筑物向外延伸距離為其高度的面域內(nèi)均為該高度，當(dāng)不同高度的面域相交時，交疊部分的高度取大者；（四）平均高度h取各面域面積為權(quán)數(shù)計算。當(dāng)直接以高度Z來描述風(fēng)壓高度變化系數(shù)時：由(Z/10)0.24=0.575Z0.24則pa=1.379X0.575Z0.24=0.794Z0.24rZ(4a)由(Z/10)0.32=0.479Z0.32貝uZB=0.479Z0.32(4b)由(Z/10)0.44=0.363Z0.44則uzc=0.616X0.363Z0.44=0.224Z0.44(4c)由(2/10)0.60=0.251Z0.60則uzd=0.318X0.251Z0.60=0.08Z0.60(4d)表3風(fēng)壓高度變化系數(shù)p離地面或海平面高度（m）地面粗糙度類別ABCD51.171.000.740.62101.381.000.740.62151.521.140.740.62201.631.250.840.62301.801.421.000.62401.921.561.130.73502.031.671.250.84602.121.771.350.93702.201.861.451.02802.271.951.541.11902.342.021.621.191002.402.091.701.271502.642.382.031.612002.832.612.301.922502.992.802.542.193003.122.972.752.4535042.6840022.91N45023.12例1.求A類地區(qū)高度45m處風(fēng)壓高度變化系數(shù)。TOC\o"1-5"\h\z解：uza=1.379*(45/10)o.24=i.988或uza=0.794*45o.24=1.98例2.求B類地區(qū)高度75m處風(fēng)壓高度變化系數(shù)解：uzb=(75/10)o.32=1.906或uzb=0.479*75o.32=1.907例3.求C類地區(qū)高度125m處風(fēng)壓高度變化系數(shù)解：uzc=0.616*(125/10)0.44=1.87或uza=0.224*125o.44=1.87例4.求D類地區(qū)高度150m處風(fēng)壓高度變化系數(shù)解：uzd=0.318*(150/10)o.6=1.615或uzd=0.08*1500.6=1.617三.風(fēng)荷載體型系數(shù)。風(fēng)荷載體型系數(shù)是指風(fēng)作用在建筑物表面上所引起的實際壓力(或吸力)與來流風(fēng)的速度壓的比值，它描述的是建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓的作用下的靜壓力的分布規(guī)律，主要與建筑物的體型和尺度有關(guān)，也與周圍環(huán)境和地面粗糙度有關(guān)。由于涉及的是固體和流體相互作用的流體力學(xué)問題，對于不規(guī)則形狀的固體，問題尤為復(fù)雜；無法得出理論上的結(jié)果。一般均應(yīng)由試驗確定，鑒于真型的實側(cè)方法對結(jié)構(gòu)設(shè)計的不現(xiàn)實性，目前只能采用相似原理，在邊界層風(fēng)洞內(nèi)對擬建的建筑物模型進行測試°GB50009表7.3.1列出38項不同類型的建筑物和各類結(jié)構(gòu)體型及其體型系數(shù)，這些都是根據(jù)國內(nèi)外的試驗資料和外國規(guī)范中的建議性規(guī)定整理而成。當(dāng)建筑物與表中列出的體型數(shù)同時，可按該表的規(guī)定采用；當(dāng)建筑物與表中的體型不同時，可參考有關(guān)資料采用；當(dāng)建筑物與表中的體型不同且無有關(guān)資料可以借鑒時，宜由風(fēng)洞試驗確定；對于重要且體型復(fù)雜的建筑物應(yīng)由風(fēng)洞試驗確定。當(dāng)建筑群，尤其是高層建筑群，房屋相互間距較近時，由于旋渦的相互干擾，房屋某些部位的局部風(fēng)壓會顯著增大，設(shè)計時應(yīng)予注意，對比較重要的高層建筑，在風(fēng)洞試驗中要考慮周圍建筑物的干擾因素。驗算圍護構(gòu)件及連接的強度時，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)荷載體型系數(shù)。外表面1）正壓區(qū)按GB50009表7.3.1采用2）負(fù)壓區(qū)一對墻面取-1.0—對墻角邊取-1.8—對屋面局部部位（周邊和屋面坡度大于10度的屋脊部位）取-2.2一對檐口、雨蓬、遮陽板等突出構(gòu)件，取-2.0注：對墻角邊和屋面局部部位的作用寬度為房屋寬度的0.1或房屋平均高度的0.4。取其小者，但不小于1.5m內(nèi)表面對封閉式建筑物按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2四.陣風(fēng)系數(shù)計算圍護結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載時，陣風(fēng)系數(shù)按下述公式確定：。gz=K(1+2pf)(5a)式中：K一地面粗糙度調(diào)整系數(shù)。對A、B、C、D四種類型分別取0.92、0.89、0.85、0.80；TOC\o"1-5"\h\zpf—脈動系數(shù)。Mf=0.5X35i.8(a-0.16)(Z/10)-a(5b)式中：a一地面粗糙度指數(shù)對應(yīng)于A、B、C、D四類地貌，分別取0.12、0.16、0.22和0.30。將K、a系數(shù)代入后，各類地區(qū)陣風(fēng)系數(shù)計算公式為：\o"CurrentDocument"PgzA=0.92*(1+2pfA)pfA=0.387(Z/10)-0.12(5c)Pb=0.89*(1+2pb)pb=0.5(z/10)-0.16gzff(5d)PgzC=0.85*(1+2pfC)pfC=0.734(Z/10)-0.22(5e)PgzD=0.80*(1+2pfD)pfD=1.2248(Z/10)-0.3(5f)根據(jù)上海風(fēng)速實測資料證明了以上取值的可行性。80?81年通過在四次臺風(fēng)過程中對上海電視塔20m?186m七個高度處瞬時風(fēng)速和十分鐘平均最大風(fēng)速的觀測數(shù)據(jù)得出陣風(fēng)系數(shù)的近似計算公式：P=e[0.7/vfz/10)](5g)gz由此式可算出，在10m、20m、50m、100m及150m處陣風(fēng)系數(shù)為2.01、1.74、1.51、1.38和1.33。上海金茂大廈根據(jù)歷年0?500m各高程風(fēng)速資料進行風(fēng)洞試驗得出的設(shè)計

風(fēng)荷載和按GB50009計算結(jié)果相吻合。上海金茂大廈設(shè)計風(fēng)荷載與按GB50009計算結(jié)果對照表表4N/m2層數(shù)標(biāo)高（m）地面粗糙度類別MzP'gzWk風(fēng)洞試驗結(jié)果31125.55B2.24711.4837550X2.2471X1.4837X1.5=27502500C1.87531.5652550X1.8753X1.5652X1.5=2422D1.45121.7174550X1.4512X1.7174X1.5=205653213.80B2.66441.4352550X2.6644X1.4352X1.5=31553000C2.37021.4862550X2.3702X1.4862X1.5=2906D1.97721.5820550X1.9772X1.5820X1.5=258182316.10B3.01961.4022550X3.0196X1.4022X1.5=34933500CD2.81522.52541.4337550X2.8152X1.4337X1.5=33301.4954550X2.5254X1.4954X1.5=311588340.00B3.09081.3962550X3.0908X1.3962X1.5=35604000C2.90691.4245550X2.9069X1.4245X1.5=3416D2.63821.4804550X2.6382X1.4804X1.5=3222陣風(fēng)系數(shù)。gz表5離地面高度m地面粗糙度類別ABCD51.691.882.303.21101.631.782.102.76151.601.721.992.54201.581.691.922.39301.541.641.832.21401.521.601.772.09501.511.581.732.01601.491.561.691.94701.481.541.661.89801.471.531.641.85901.471.521.621.811001.461.511.601.781501.431.471.541672001.421.441.501.602501.401.421.461.553001.391.411.441.51例5.計算A類地區(qū)高度45m處陣風(fēng)系數(shù)。解：pfA=0.387X(45/10)-0.12=0.323Pa=0.92X(1+2X0.323)=1.514gz例6.計算B類地區(qū)高度75m處陣風(fēng)系數(shù)。解：pfB=0.5X(75/10)-0.16=0.3622Pb=0.89X(1+2X0.3622)=1.535gz例7.計算C類地區(qū)高度125m處陣風(fēng)系數(shù)。解：pfC=0.734X(125/10)-0.22=0.421Pc=0.85X(1+2X0.421)=1.5657gz例8.計算D類地區(qū)高度150m處陣風(fēng)系數(shù)。解：pfD=1.2248X(150/10)-0.3=0.5435Pd=0.80X(1+2X0.5435)=1.6689gz例9.廈門市一建筑幕墻位于濱海大道上，計算高度160m處風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。解：W0=800N/m2(750X1.1)pza=1.379X(160/10)0.24=2.6826pfA=0.387X(160/10)-0.12=0.27747PgzA=0.92X(1+2X0.27747)=1.4305墻面區(qū)：Wk=1.4305X2.826X(1+0.2)X800=3881N/m2墻角區(qū)：Wk=1.4305X2.826X(1.8+0.2)X800=6468N/m2按JGJ102和133規(guī)定計算W=2.25X2.826X1.5X750X1.1=7869N/m2k例10.求上海中心區(qū)一幕墻高度220m處風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。解：W0=550N/m2(550*1.1)pzd=0.318X(220/10)0.6=2.032(50009)pzc=0.713X(220/10)0.4=2.455(JGJ102)pfD=1.2248X(220/10)-0.30=0.4845p/=0.80乂(1+2X0.4845)=1.5752墻面區(qū)：Wk=1.5752X2.032X(1+0.2)X550=2113N/m2墻角區(qū)：Wk=1.5752X2.032X(1.8+0.2)X550=3521N/m2按JGJ102和133規(guī)定計算Wk=2.25X2.455X1.5X550X1.1=5013N/m2例11.求常州市一幕墻高度90m處風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。解：W0=400N/m2(350X1.1)pB=(90/10)0.32=2.02rZpfB=0.5X(90/10)-0.16=0.3518pgzB=0.89X(1+2X0.3518)=1.5162墻面區(qū)：Wk=1.5162X2.02X(1+0.2)X400=1470N/m2墻角區(qū)：W=1.5162X2.02X(1.8+0.2)X400=2450N/m2k按JGJ102和133規(guī)定計算Wk=2.25X2.02X1.5X350X1.1=2625N/m2例12.求合肥市一幕墻高度120m處風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。解：W0=350N/m2(300X1.1)pc=0.616X(120/10)0.44=1.838(50009)zpc=0.713X(120/10)0.40=1.926(JGJ102)■zxpfC=0.734X(120/10)-0.22=0.4249pgzC=0.85X(1+2X0.4249)=1.5723墻面區(qū):：Wk=1.5723X1.838X(1+0.2)X350=1214N/m2墻角區(qū)：Wk=1.5723X1.838X(1.8+0.2)X350=2023N/m2按JGJ102和133規(guī)定計算Wk=2.25X1.926X1.5X300X1.1=2145N/m2第三節(jié)地震作用一.震級和烈度地震是一種突發(fā)性自然災(zāi)害，目前科學(xué)技術(shù)還達不到控制地震發(fā)生的水平，但是可以預(yù)防和減輕地震災(zāi)害。人類在長期與地震災(zāi)害的斗爭中，積累了豐富的經(jīng)驗，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們通過地震臺站網(wǎng)監(jiān)測紀(jì)錄和現(xiàn)場調(diào)查，積累了不少地震資料，對這些資料的分析和經(jīng)驗總結(jié)，人們對地震作用規(guī)律有了初步認(rèn)識。地震是一種自然現(xiàn)象，地殼中巖層發(fā)生斷裂或錯動，以及火山爆發(fā)都可能導(dǎo)致地面發(fā)生程度不同的震動，這種現(xiàn)象稱為地震。隨每次地震強烈程度不同，釋放出的能量大小是不同的，所引起的地震災(zāi)害也是不同的。地震的強弱在地震工程學(xué)中是以震級來表示的，它直接取決于一次地震中所釋放出的能量大小，所以每次地震都有一確定的震級。震級是對地震大小的相對度量。GB/T17740—1999《地震震級的規(guī)定》是地震震級M的測定方法和使用的規(guī)定。地震烈度則是用以描述某一地區(qū)地面和建筑物遭受到一次地震影響的強弱程度。顯然對于距震中遠近不同的地區(qū)所受的震害是不同的。一般說來，距震中越遠，地震烈度就越低。地震烈度是指地震引起的地面震動及其影響的強弱程度。GB/T17742—1999《中國地震烈度表》規(guī)定了地震烈度從I度到刈度的在地面上人的感覺、房屋震害程度、其它震害現(xiàn)象、水平向地面峰值加速度、峰值速度的評定指標(biāo)和使用說明，適用于地震烈度評定。中國地震烈度表見表6。

中國地震烈度表表6烈度在地面上人的感覺房屋震害程度其它震害現(xiàn)象水平向地面運動震害現(xiàn)象平均震害指數(shù)峰值加速度m/s2峰值速度m/sI無感II室內(nèi)個別靜止中人有感覺III室內(nèi)少數(shù)靜止中人有感覺門窗輕微作響懸掛物微動W室內(nèi)多數(shù)人、室外少數(shù)人有感覺，少數(shù)人夢中驚醒門窗作響懸掛物明顯擺動，器皿作響V室內(nèi)普遍、室外多數(shù)人有感覺，多數(shù)人夢中驚醒門窗、屋頂，屋架顫動作響，灰土掉落，抹灰出現(xiàn)細(xì)小裂縫，有檐瓦掉落，個別屋頂煙囪掉落不穩(wěn)定器物搖動或翻倒0.31(0.22?0.44)0.03(0.02?0.04)丑多數(shù)人站立不穩(wěn)，少數(shù)人驚逃戶外損壞一墻體出現(xiàn)裂縫，檐瓦掉落，少數(shù)屋頂煙囪裂縫、掉落0?0.10河岸和松軟土出現(xiàn)裂縫，飽和砂層出現(xiàn)噴砂冒水;有的獨立磚煙囪輕度裂縫0.63(0.45?0.89)0.06(0.05?0.09)W大多數(shù)人驚逃戶外，騎自行車的人有感覺，行駛中的汽車駕乘人員有感覺輕度破壞一局部破壞，開裂，小修或不需要修理可繼續(xù)使用0.11?0.30河岸出現(xiàn)坍方；飽和砂層常見噴砂冒水，松軟土地上地裂縫較多;大多數(shù)獨立磚煙囪中等破壞1.25(0.90?1.77)0.13(0.10?0.18)W多數(shù)人搖晃顛簸行走困難中等破壞一結(jié)構(gòu)破壞需要修復(fù)才能使用0.31?0.50干硬土上亦出現(xiàn)裂縫；大多數(shù)獨立磚煙囪嚴(yán)重破壞；樹稍折斷;房屋破壞倒致人畜傷亡2.50(1.78?3.53)0.25(0.19?0.35)IX行動的人摔倒嚴(yán)重破壞一0.51?干硬土上出現(xiàn)5.00.50結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，局部倒塌，修復(fù)困難0.70許多地方有裂縫;基巖可能出現(xiàn)裂縫、錯動；滑坡坍方常見；獨立磚煙囪許多倒塌(3.54?7.07)(0.36?0.71)X騎自行車的人會摔倒，處不穩(wěn)狀態(tài)的人會摔離原地，有拋起感大多數(shù)倒塌0.71?0.90山崩和地震斷裂出現(xiàn)；基巖石上拱橋破壞；大多數(shù)獨立磚煙囪從根部破壞或倒毀10.00(7.08?14.14)1.00(0.72?1.41)X普遍倒塌0.91?1.00地震斷裂延續(xù)很長;大量山崩滑坡X地面劇烈變化，山河改觀注W“大芝中的數(shù)量詞：“個別”為10%以下；“少數(shù)”為10%?50%；“多數(shù)”為50%?70%；:多數(shù)”為70%?90%；“普遍”為90%以上使用說明用本標(biāo)準(zhǔn)評定烈度時，I?V度以地面上人的感覺及其它震害現(xiàn)象為主；巧?X度以房屋震害和其它震害現(xiàn)象綜合考慮為主，人的感覺僅供參考；XI?XU度以地表震害現(xiàn)象為主。在高樓上人的感覺要比地面上室內(nèi)人的感覺明顯，應(yīng)適當(dāng)降低評定值。表中房屋為未經(jīng)抗震設(shè)計或加固的單層或數(shù)層磚混和磚木房屋。相對建筑質(zhì)量特別差或特別好以及地基特別差或特別好的房屋，可根據(jù)具體情況，對表中各烈度相應(yīng)的震害程度和平均震害指數(shù)予以提高或降低。平均震害指數(shù)可以在調(diào)查區(qū)域內(nèi)用普查或隨機抽查的方法確定。在農(nóng)村可按自然村為單位，在城鎮(zhèn)可按街區(qū)進行烈度的評定，面積以1km2左右為宜。凡有地面強震記錄資料的地方，表列水平向地面峰值加速度和峰值速度可作為綜合評定烈度的依據(jù)。震級和烈度的關(guān)系可用以下公式來描述：震中烈度Io=0.24+1.26M(6)影響烈度IX(X=123)=0.92+1.63M-3.49lgR(7)式中：M—震級；R一距震中距離的半徑(km)；X—1、2、3——(取R/100的整數(shù))例14.某地發(fā)生7級地震，求震中烈度與影響烈度。震中：I0=0.24+1.26X7=9.05度距震中100km處：I]=0.92+1.63X7-3.49Ig100=5.35度距震中200km處:：I2=0.92+1.63X7-3.49Ig200=4.30度二.設(shè)防烈度與地震動峰值加速度JGJ/T97—95《工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》將抗震設(shè)防烈度定義為：“按國家批準(zhǔn)權(quán)限審定，作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度?！被玖叶萣asicintensity在50年期限內(nèi)，一般場地條件下，可能遭遇的超越概率為10%的地震烈度值，相當(dāng)474年一遇的烈度值。多遇地震烈度intensityoffrequentlyoccurredearthqrake在50年期限內(nèi)，一般場地條件下，可能遭遇的超越概率為63%的地震烈度值，相當(dāng)于50年一遇的烈度值。罕遇地震烈度intensityofseldomlyoccurredearthquake在50年期限內(nèi)，一般場地條件下，可能遭遇的超越概率為2%?3%的地震烈度值，相當(dāng)于1600?2500年一遇的烈度值?！苯ㄔO(shè)部2001年7月20日以建標(biāo)[2001]156號通知發(fā)布了《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011—2001)從2002年1月1日起施行。GB50011條文說明第5.1.2條指出：“不同的結(jié)構(gòu)采用不同的分析方法在各國抗震規(guī)范中均有體現(xiàn)，底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法仍是基本方法，時程分析法作為補充計算方法，對特別不規(guī)則、特別重要的和較高的高層建筑才要求采用?！钡?.1.4條又指出：“彈性反應(yīng)譜理論仍是現(xiàn)階段抗震設(shè)計的最基本理論，規(guī)范所采用的反應(yīng)譜以地震影響系數(shù)曲線的形式給出?！盇.標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜由于地震的隨機性，即使同一地點、同一烈度，每次地震地面的加速度紀(jì)錄也很不一致。因此需要根據(jù)大量強震紀(jì)錄算出對應(yīng)于每一條強震紀(jì)錄反應(yīng)譜曲線，然后統(tǒng)計求出最有代表性的平均曲線作為設(shè)計依據(jù)，這種曲線稱為標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜曲線。圖1為根據(jù)1940年埃爾森特羅地震地面加速度紀(jì)錄繪出的?！猅曲線，由圖可見，隨著T值的增長，P值很快波動到峰值，其后又逐漸下降。同時。值隨著阻尼比的增大而減小，可以看出即使不大的阻尼比，也能使峰點下降很多。根據(jù)分析，反應(yīng)譜的形狀取決于一系列因素，諸如場地條件、震級及震中距離等。在平均反應(yīng)譜曲線中。最大值。max當(dāng)阻尼比：=0.05時平均為2.15。此峰值所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)自振周期大致與該結(jié)構(gòu)所在地點場地特征周期相一致，這就是說結(jié)構(gòu)的自振周期與場地的特征周期接近時，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)最大。這種現(xiàn)象與結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的共振相似。故在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中應(yīng)使結(jié)構(gòu)的自振周期遠離場地的特征周期，以免發(fā)生上述現(xiàn)象。對于地質(zhì)松軟的場地，P譜曲線主要峰點偏于較長的周期，地質(zhì)堅硬時，則一般偏于較短的周期，同時場地土愈松軟，且該土層愈厚，P譜值就愈大（圖4a）。至于震級和震中距的影響，一般在烈度相同的情況下，震中距遠時加速度反應(yīng)譜的峰點偏于較長的周期，而近時偏于較短的周期，圖4b即為在同等烈度下，當(dāng)震中距不同時的加速度反應(yīng)譜曲線，所以在離大地震震中較遠的地方，高柔結(jié)構(gòu)因周期較長，所受的地震破壞將比在同樣烈度下較小或中等地震震中區(qū)所受破壞更重。而剛性結(jié)構(gòu)則相反。GB18306有關(guān)名詞的定義如下：1、地震動區(qū)劃以地震動峰值加速度和地震動反應(yīng)譜特征周期為指標(biāo)，將國土劃分的不同設(shè)防要求的區(qū)域。2、地震動峰值加速度與地震動加速度反應(yīng)譜最大值相應(yīng)的水平加速度。3、地震動反應(yīng)譜特征周期地震動加速度反應(yīng)譜開始下降點的周期。B.B.設(shè)計用反應(yīng)譜GB50011采用相對于重力加速度的單質(zhì)點絕對最大加速度與體系自振周期T之間的關(guān)系作為設(shè)計反應(yīng)譜。地震影響系數(shù)曲線見圖6,其形狀參數(shù)要求如下：1）直線上升段，周期小于0.1S的區(qū)段；2）水平段，自0.1S至特征周期（Tg）區(qū)段，應(yīng)取最大值（amax）；3）曲線下降段，自特征周期（Tg）至5倍特征周期（5Tg）區(qū)段，裒減系數(shù)應(yīng)取0.9；4）直線下降段，自5倍特征周期（5Tg）至6S區(qū)段，下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)取0.02。圖2max例：上海III類場地，即第一組III類場地，特征周期Tg=0.45S(5T=2.25S)結(jié)構(gòu)自振周期2-0.45)]amax1(4-2.25)]amaxA.B.C.D.0.09S(max例：上海III類場地，即第一組III類場地，特征周期Tg=0.45S(5T=2.25S)結(jié)構(gòu)自振周期2-0.45)]amax1(4-2.25)]amaxA.B.C.D.0.09S(V0.1S)ga取[0.45+10(q0.4S(〉0.1S,V0.45S)2.2S(〉0.45S,V2.25S)4S(〉2.25S,V6S)如果改為II類場地，特征周期Tg=0.35S(5Tg=1.75S)0.09S(V0.1S)結(jié)構(gòu)自振周期A.maxB.0.4S(〉0.35S)C.2.2S(〉1.75S,V6S)取amaxa=(0.45/2.2)yq2aa=[q20.2y-q取[0.45+10(q2-0.45)]aa=(0.35/0.4)yq2amaxa=[q20.2y-q1(2.2-1.75)]maxD.4S(〉D.4S(〉1.75S,V6S)a=[q20.2y-q1(4-1.75)]amax建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011—2001)規(guī)定：《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》與《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—amax建筑抗震設(shè)計規(guī)范》《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—2000)給出了中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖及其技術(shù)要素和使用規(guī)定，適用于新建、改建、擴建一般建設(shè)工程抗震設(shè)防，及編制社會經(jīng)濟發(fā)展和國土規(guī)劃，即新建、擴建、改建一般建設(shè)工程的抗震設(shè)計和已建一般建設(shè)工程的抗震鑒定與加固必須按此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗震設(shè)防要求進行。下列工程或地區(qū)的抗震設(shè)防要求不應(yīng)直接采用此標(biāo)準(zhǔn)，需做專門研究：抗震設(shè)防要求高于地震動參數(shù)區(qū)劃圖抗震設(shè)防要求的重大工程?？赡馨l(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的工程、核電站和其他有特殊要求的核設(shè)施建設(shè)工程；b）于地震動參數(shù)區(qū)劃分界線附近的新建、擴建、改建建設(shè)工程；c）某些地震研究程度和資料詳細(xì)程度較差的邊遠地區(qū)；d）位于復(fù)雜工程地震條件區(qū)域的大城市、大型廠礦企業(yè)、長距離生命線工程以及新建開發(fā)區(qū)等?！吨袊卣饎訁?shù)區(qū)劃圖》直接采用地震動參數(shù)，不再采用地震基本烈度?，F(xiàn)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中涉及地震基本烈度概念的，應(yīng)逐步修正。在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等尚未修訂（包括局部修訂）之前，可以參照下述方法確定：a）抗震設(shè)計驗算采用《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》提供的地震動參數(shù)；b）當(dāng)涉及地基處理，構(gòu)造措施或其他防震減災(zāi)措施時，地震基本烈度參數(shù)值可由《中國地震動區(qū)劃圖》查取地震動峰值加速度并按表7確定，也可根據(jù)需要做更細(xì)微的劃分。地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表表7a地震動峰值加速度gV0.050.00.3N0.4地震基本烈度值5丑WWWWNIX《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》的場地條件為平坦穩(wěn)定的一般（中硬）場地?！吨袊卣饎臃磻?yīng)譜特征周期調(diào)整表》采用四類場地劃分見表7b。表7b中國地震動反應(yīng)譜特征周期調(diào)整表特征周期分區(qū)場地類型劃分堅硬中硬中軟軟弱1區(qū)0.250.350.450.652區(qū)0.300.400.550.753區(qū)0.350.450.650.90GB50011明確引入了“設(shè)計基本地震加速度”和“設(shè)計特征周期”可與中國地震參數(shù)區(qū)劃圖（中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖和中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖）相匹配。設(shè)計基本地震加速度取值與《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》所規(guī)定的“地震動峰值加速度”相當(dāng)。設(shè)計特征周期即設(shè)計所用的地震影響系數(shù)特征周期（Tg），GB50011將設(shè)計近震、遠震動改稱設(shè)計地震分組，可更好體現(xiàn)震級和震中距影響，建筑工程的設(shè)計地震分為三組。在抗震設(shè)防決策上，為保持規(guī)范的延續(xù)性，設(shè)計地震的分組在《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》基礎(chǔ)上略作調(diào)整。1）區(qū)劃圖中0.35s和0.40s的區(qū)域作為設(shè)計地震第一組。2）區(qū)劃圖中0.45s的區(qū)域，多數(shù)作為設(shè)計地震第二組，其中，借用89規(guī)范按烈度衰減等震線確定“設(shè)計遠震”的規(guī)定，取加速度衰減影響的下列區(qū)域作為設(shè)計地震第三組：A、《中國地震峰值加速度區(qū)劃圖》中，峰值加速度0.2g減至0.05g的影響區(qū)域和0.3g減至0.1g影響區(qū)域；B、《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》中0.45s，且《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》中N0.4g的峰值加速度減至0.2g及以下的影響區(qū)域。GB50011規(guī)定的特征周期值見表7c。特征周期值（s）表7c設(shè)計地震分組場地類別IIIIIIW第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011問答（2）第22條指出：《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）自2001年8月1日起實施，對于設(shè)計基本加速度與原來相比有所變化的地區(qū)，至自2001年8月1日應(yīng)按變化后的值進行抗震設(shè)防。即不再按國家地震局（78）震發(fā)科字111號文頒發(fā)的《中國地震烈度區(qū)劃圖（1/300萬）》采用，而應(yīng)按GB18306規(guī)定采用。其中136個城市地震動峰值加速度轉(zhuǎn)換為抗震設(shè)計的設(shè)計基本地震加速度值見本教材表8。全國136城市地震動峰值加速度及基本烈度對照表表8序號城市名地震動峰值加速度g地震基本烈度amax序號城市名地震動峰值加速度g地震基本烈度amax1北京0.20W0.1669邵武<0.052天津0.15W0.1270南平0.05丑0.043上海0.10W0.0871福州0.10W0.084重慶0.05丑0.0472龍巖0.05丑0.045石家莊0.10W0.0873廈門0.15W0.126邢臺0.10W0.0874延安0.05丑0.047張家口0.10W0.0875寶雞0.15W0.128承德0.05丑0.0476西安0.20W0.169秦皇島0.10W0.0877漢中0.05丑0.0410唐山0.20W0.1678安泰0.15W0.1211保定0.10W0.0879酒泉0.15W0.1212滄州0.10W0.0880張掖0.10W0.0813大同0.15W0.1281蘭州0.20W0.1614太原0.20W0.1682平?jīng)?.15W0.1215陽泉0.10W0.083天水0.30W0.2

8416臨汾0.20W0.1684銀川0.20W0.1617包頭0.20W0.1685格爾木0.10W0.0818呼和浩特0.20W0.1686西寧0.10W0.0819通遼0.10W0.0887玉樹0.15W0.1220阜新0.05丑0.0488伊寧0.15W0.1221朝陽0.10W0.0889烏魯木齊0.20W0.1622錦州0.05丑0.0490庫爾勒0.15W0.1223鞍山0.10W0.0891哈密0.10W0.0824沈陽0.10W0.0892安陽0.20W0.1625本溪0.05丑0.0493新鄉(xiāng)0.20W0.1626營口0.15W0.1294三門峽0.15W0.1227丹東0.15W0.1295洛陽0.10W0.0828大連0.10W0.0896鄭州0.15W0.1229四平0.05丑0.0497許昌0.10W0.0830長春0.10W0.0898開封0.10W0.0831吉林0.10W0.0899南陽0.10W0.0832通化<0.05丑100駐馬店0.05丑0.0433齊齊哈爾0.05丑0.04101商丘0.05丑0.0434鶴崗0.05丑0.04102棗陽<0.0535綏化0.10W0.08103恩施0.05丑0.0436佳木斯0.05丑0.04104宜昌0.05丑0.0437哈爾濱0.05丑0.04105天門0.05丑0.0438牡丹江0.05丑0.04106武漢0.05丑0.0439德州0.05丑0.0107黃石0.05丑0.0

4440煙臺0.10W0.08108岳陽0.10W0.0841威海0.10W0.08109吉首<0.05542濟南0.05丑0.04110常德0.15W0.1243泰安0.05丑0.04111衡陽<0.05544濰坊0.15W0.12112郴州0.05丑0.0445青島0.05丑0.04113長沙0.05丑0.0446兗州0.05丑0.04114韶關(guān)0.05丑0.0447萊陽0.05丑0.04115梅縣0.05丑0.0448徐州0.10W0.08116廣州0.10W0.0849淮陰0.10W0.08117汕頭0.20W0.1650南京0.10W0.08118深圳0.10W0.0851南通0.05丑0.04119堪江0.10W0.0852常州0.10W0.08120桂林0.05丑0.0453杭州0.05丑0.04121柳州0.05丑0.0454舟山0.10W0.08122梧州0.05丑0.0455金華<0.055123南寧0.05丑0.0456衢州<0.055124北海0.05丑0.0457寧波0.05丑125海口0.30W0.2458溫州0.05丑0.04126三亞0.05丑0.0459蚌埠0.10W0.08127綿陽0.05丑0.0460六安0.10W0.08128成都0.1W0.0861合肥0.10W0.08129內(nèi)江0.05丑0.0462安慶0.10W0.08130涪陵0.05丑0.0463黃山<0.055131遵義<0.0564贛州<0.055132貴陽0.05丑0.0465九江0.05丑0.0133大理0.20W0.14666景德鎮(zhèn)<0.055134昆明0.20W0.1667南昌0.05丑0.04135麗江0.30W0.2468樟樹<0.055136玉溪0.20W0.16三.三水準(zhǔn)設(shè)防和二階段設(shè)計正確確定地震作用是幕墻設(shè)計中面臨的重大問題，抗震設(shè)計時，結(jié)構(gòu)所承受的地震作用是由地震地面運動引起的動態(tài)反應(yīng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)在地震時其內(nèi)力與地震作用的強烈程度成正比，地震作用過程結(jié)束結(jié)構(gòu)將恢復(fù)原狀，其地震作用引起的內(nèi)力和變形消失，這種情況表明在地震作用下結(jié)構(gòu)仍處于彈性階段。當(dāng)結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下部分的或某個樓層進入彈塑性階段時，由于屈服部位的受力不可能再增長，將引起地震作用和結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力的重分布，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形不再和地震強烈程度成正比，這是結(jié)構(gòu)處于彈塑性狀態(tài)的基本特征。近幾十年來，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的研究與進展，尤其是各國歷次大震對人類造成嚴(yán)重災(zāi)害的經(jīng)驗教訓(xùn)，使得世界各國地震學(xué)者及工程抗震設(shè)計人員取得了較為一致的認(rèn)識，概括的用形象語言描述，即遵循“小震不壞，大震不倒”的設(shè)計原則。就是一般情況下（不是所有情況），遭遇第一水準(zhǔn)烈度（眾震烈度）時，建筑處于正常使用狀態(tài)，從結(jié)構(gòu)抗震角度分析，可視為彈性體系，采用彈性反應(yīng)譜進行分析。遭遇第二水準(zhǔn)烈度（基本烈度）時，結(jié)構(gòu)進入非彈性工作階段，但非彈性變形或結(jié)構(gòu)體系的損壞控制在可修復(fù)的范圍。遭遇第三水準(zhǔn)烈度（預(yù)估的罕遇地震）時，結(jié)構(gòu)有較大的非彈性變形，但應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，以免倒塌。它已成為世界公認(rèn)的結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計準(zhǔn)則，并在各國規(guī)范中有所體現(xiàn)。我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011）抗震設(shè)防的基本思想和原則，以“三個水準(zhǔn)”為抗震設(shè)防目標(biāo)：第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度的地震影響時，可能損壞經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭遇高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。設(shè)計基本地震加速度為“50年設(shè)計基準(zhǔn)期超越概率10%地震加速度的設(shè)計取值”；一般情況，根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》圖A1所規(guī)定的“地震動峰值加速度”轉(zhuǎn)換為抗震設(shè)計的“設(shè)計基本地震加速度值”。三水準(zhǔn)設(shè)防的各種參數(shù)見表9。表9度水準(zhǔn)項、目'^數(shù)第一水準(zhǔn)烈度（眾震烈度）（常遇烈度）第二水準(zhǔn)烈度（基本烈度）第三水準(zhǔn)烈度（罕遇烈度）烈度-1.55度基準(zhǔn)+1度地震作用1/31^2設(shè)計地震基本加速度（g）6度0.018(18cm/s2)0.05(50cm/s2)0.10(100cm/s2)7度0.035(35cm/s2)0.10(100cm/s2)0.22(220cm/s2)0.055(55cm/s2)0.15(150cm/s2)*0.31(310cm/s2)8度0.07(70cm/s2)0.20(200cm/s2)0.40(400cm/s2)0.11(110cm/s2)0.30(300cm/s2)**0.51(510cm/s2)9度0.14(140cm/s2)0.40(400cm/s2)0.62(620cm/s2)水平地震影響系數(shù)最大值amax6度0.047度0.080.500.12*0.70*8度0.160.900.24**1.20**9度0.321.40注：1.1g=9.8m/s2=980cm/s21Gal=10-2m/s2=1cm/s22.amax=Pmax*aPmax取2.25（8a）a=設(shè)計地震基本加速度（g）/1（g）（8b）3.帶*者用于設(shè)計基本地震加速度為0.15g的地區(qū)；帶**者用于設(shè)計基本地震加速度為0.30g的地區(qū)。按上述要求幕墻構(gòu)件在抗震設(shè)計時達到下述要求：（1）在多遇烈度地震作用下，幕墻不能破壞應(yīng)保持完好；（2）在基本烈度地震作用下，幕墻不應(yīng)有嚴(yán)重破損，一般只以允許部份面板（玻璃、石板等）破碎，經(jīng)修理后，仍可以使用；（3）在罕遇烈度地震作用下，幕墻雖嚴(yán)重破壞，但幕墻骨架不得脫落?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》GB50011規(guī)定：當(dāng)采用等效側(cè)力法時，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下列公式計算：F=v*nM]M2*amax*Gk（9）式中：F一沿最不利方向施加于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件重心處的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；v一非結(jié)構(gòu)構(gòu)件功能系數(shù)，取決于建筑設(shè)防類別和使用要求。分為三檔1.4、1.0、0.6；n一非結(jié)構(gòu)構(gòu)件類別系數(shù)，取決于構(gòu)件材料性能等因素，在0.6?1.2的范圍內(nèi)取值（幕墻可取0.9）；C】一連接狀態(tài)系數(shù)，又稱動力放大系數(shù)，幕墻可取2.0；C2一位置系數(shù)，一般情況建筑物的頂點為2.0，底部為1.0沿高度線性分布；amax-地震影響系數(shù)最大值；gk一非結(jié)構(gòu)構(gòu)件重力。當(dāng)采用樓面反應(yīng)譜法時，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常采用質(zhì)點模型，其水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下列公式計算：f=v*n邛s*gk（10）式中：pS-非結(jié)構(gòu)構(gòu)件樓面反應(yīng)譜值?！督饘倥c石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133規(guī)定：qEK郅EamaxG0K/A⑴）式中：pE取為5.0Pe=voC否^v取為1.4n取為0.9C1取為2.0C2取為2.0時：peTAXO*2.”2?.04".0非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用，除自身質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力外，還有地震時支座間相對移位產(chǎn)生的附加作用，二者需同時組合計算?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》(GB50011)采用二階段設(shè)計實現(xiàn)上述三個水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)，第一階段是承載力驗算，取第一水準(zhǔn)的地震動參數(shù)計算結(jié)構(gòu)的彈性地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的地震作用效應(yīng)，采用《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068)規(guī)定的分項系數(shù)表達式，進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載能力的驗算，這樣，既滿足了在第一水準(zhǔn)下具有必要的承載能力可靠度，又滿足第二水準(zhǔn)的損壞可修的目標(biāo)。對大多數(shù)的結(jié)構(gòu)，可只進行第一階段設(shè)計，而通過概念設(shè)計和抗震構(gòu)造措施來滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)計要求。第二階段是彈塑性變形驗算，對特殊要求的建筑、地震時易倒塌的結(jié)構(gòu)以及有明顯薄弱層的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，除進行第一階段設(shè)計外，還要取第三水準(zhǔn)的地震動參數(shù)進行結(jié)構(gòu)薄弱部位的彈塑性層間變形驗算，并采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，實現(xiàn)第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。對于第二水準(zhǔn)，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》一般不要求進行驗算，僅作為控制破壞程度加以敘述。

項目自重Gak地震作用qEK0.10g0.15g0.20g0.30g驗算立柱單層玻璃400160240320480中空夾層玻璃500200300400600石材幕墻11004406608801320驗算橫梁單層玻璃300120180240360中空夾層玻璃400160240320480石材幕墻10004006008001200驗算單層玻璃6mm15462931231648mm2058212316424610mm25610215320530812mm30712318524636915mm38415423130746119mm484194291389584驗算中空玻璃6+6+63171271912543818+9+842016825233650410+11+10522209314418627驗算夾層玻璃6+3.38+63071231852463698+3.38+841016424632849210+0.76+10512205308410615花崗石板TW25mm70028042056084025mmVTW30mm8403365046721008地震作用標(biāo)準(zhǔn)值參考表表10N/mm2表10N/mm2規(guī)范第4.3.7條規(guī)定：TOC\o"1-5"\h\z(2Ci-3)?[1+h/b?(C2-3/2)/(Ci-3/2)]^[Au](12)[△u]=h?Y(13)q={0u]/[1+h/b*(C2-3/2)/(C「3/2)]+3}/2N[C1](14)[C1]按JGJ102規(guī)范第6.2.5條規(guī)定，當(dāng)采用單層玻璃時：q、C2均應(yīng)大于或等于5mm。.當(dāng)采用中空玻璃時：[C1](側(cè)邊)大于或等于5mm；C2(上邊)大于或等于5mm；C2(下邊)大于或等于7mm.。隱框玻璃幕墻由膠縫厚度和付框與主體結(jié)構(gòu)間連接來調(diào)節(jié)平面內(nèi)變形性能。例15.計算設(shè)計基本地震加速度為0.20g（8度區(qū)）10mm厚單層玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。解：qEK=5X0.16X（25600X0.01）=205N/m2例16.計算設(shè)計基本地震加速度為0.10g（7度區(qū)）中空玻璃幕墻立柱承受的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。解:q=5X0.08X500=200N/m2EK例17.計算設(shè)計基本地震加速度為0.20g（8度區(qū)）T=30mm花崗石板地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。解：qEK=5X0.16X（28000X0.03）=672N/m2第四節(jié)自重和活荷載自重是沿幕墻或采光頂實際面積分布的垂直于地面的水平荷載，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009）附錄一，對有關(guān)材料自重標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定如下：鋼78.5kN/m3鋁合金28kN/m3普通玻璃25.6kN/m3鋼絲玻璃26kN/m3花崗石28kN/m3對于幕墻與采光頂構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計未作規(guī)定時，可按下列數(shù)值采用：嵌入物為中空（夾層）玻璃的幕墻（采光頂）500N/m2；嵌入物為單層玻璃的幕墻（采光頂）400N/m2；嵌入物為花崗石的幕墻1100N/m2活荷載是指采光頂水平投影面上的活荷載，并假定為垂直于地面的均勻分布值，可取500N/m2。屋面均布活荷載不應(yīng)與雪荷載同時考慮。屋面活荷載的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)可分別取為0.7、0.5和0。第五節(jié)溫度變化當(dāng)幕墻（采光頂）構(gòu)件受到溫度變化影響時，它的長度將發(fā)生變化，這種變化可按下式計算：△L=L?a?△T（15）式中：△L一材料長度變化值；L一材料設(shè)計長度；a一材料線脹系數(shù)；△T—溫度變化值。當(dāng)缺乏必要資料時取80?！鱐=temax-tem1n+Pe（16）式中：temax—歷年室外最高溫度；temin—歷年室外最低溫度；p1I/ae—太陽輻射熱當(dāng)量溫度p1—吸收系數(shù)，鋁型材：銀白色0.75；古銅色0.85；玻璃：白片玻璃0.16；吸熱玻璃0.64；熱反射玻璃0.36；I—太陽輻射熱（W/m2）（見表16）；ae—外表面換熱系數(shù)，取19W/m2?K。由于幕墻構(gòu)件規(guī)格較大，材料線脹系數(shù)較高，使得幕墻構(gòu)件的長度變化十分明顯，△L與乙T的變化成線性關(guān)系，當(dāng)幕墻（采光頂）構(gòu)件的伸長（縮短）受到阻礙時，將產(chǎn)生很大的應(yīng)力：aT=a?E?△T（17）例18.鋁型材a=23.5X10-6E=7.0X106N/cm2當(dāng)乙T=800C時，求溫差應(yīng)力。解：aT=23.5X10-6X7.0X106X80=13160N/cm2=131.6MPa已超過鋁型材設(shè)計度85.5MPa所以在設(shè)計幕墻構(gòu)件時，要做到在溫度變化構(gòu)件伸長時不擠壓，使它不產(chǎn)生應(yīng)力，即它的(縮短)活動不受阻礙。JGJ102對玻璃邊緣到槽底留縫寬度規(guī)定按下式計算：E[a?△T-(2c-de)/b]W0(18)C=(a?△T+dc)/2N[C](19)式中：[C]一最小留縫寬度見JGJ102表6.2.5-1?6.2.5-2;b—玻璃的長度；c—玻璃邊緣到鑲嵌槽底的間隙；dc—施工誤差(實際縫隙與設(shè)計縫隙允許誤差即施工誤差，一般取3mm)o幕墻主要材料的線脹系數(shù)為已知(鋼材：12*10-6，鋁型材：23.5*10-6,玻璃:10*10-6)，但確定幕墻構(gòu)件的溫度變化波動范圍卻比較困難，現(xiàn)有的氣象資料是氣象資料是氣象臺站百葉箱內(nèi)氣溫，和幕墻構(gòu)件的溫度有一定差異。對幕墻(采光頂)構(gòu)件溫度變化的下限，可將下列因素綜合考慮，幕墻室外溫度肯定比氣象臺站百頁箱內(nèi)溫度低，但只有不接觸或很少接觸室內(nèi)熱環(huán)境的構(gòu)件才能達到上述低限溫度值，這樣幕墻構(gòu)件的最低波動溫度和氣象臺站測得的溫度就相近，于是可采用上述百頁箱內(nèi)溫度記錄的溫度作為幕墻溫度波動的下限值；溫度波動范圍的上限值，不僅限于室外最高溫度，還需計入太陽輻射熱的當(dāng)量溫度。對幕墻年溫度變化值可取△T=80Co

主要城市日照、溫度氣象參數(shù)見表11。全國34個城市日照、溫度氣象參數(shù)表11城市名稱緯度大氣透明度等級IW/m2(KJ/m2.h)Temax0Ctemin0C垂直面水平面1.北京404692(2491)949(3416)40.6-27.4天津石家莊405638(2297)919(3308)39.7-22.9404692(2491)949(3416)42.7-26.54.太原404692(2491)949(3416)39.4-25.55.二連452821(2956)996(3586)39.9-42.46.呼和浩特403766(2758)986(3450)37.3-32.87.沈陽405638(2297)919(3308)38.3-30.68.長春455688(2477)909(3272)38.0-36.59.哈爾濱454688(2477)909(3272)36.4-38.110上海305640(2304)962(3463)38.9-10.111.南京305640(2304)962(3463)40.7-1412.杭州305640(2304)962(3463)39.9-9.613.合肥305640(2304)962(3463)41.0-2014.福州254669(2408)1014(3650)39.8-1.215.南昌304690(2484)1000(3600)40.6-9.316.濟南355638(2297)950(3420)42.5-19.717.鄭州355638(2297)950(3420)43.5-17.918.武漢304690(2484)1000(3600)39.4-18.119.長沙304690(2484)1000(3600)40.6-11.320.廣州255640(2304)950(3420)38.70C21.南寧255640(2304)950(3420)40.4-2.122.成都306585(2106)919(3308)37.3-5.923.貴陽254669(2408)1014(3650)37.3-7.824.昆明254669(2408)1014(3650)31.5-5.425.拉薩301879(3164)1119(4028)33.4-19.326.西安355638(2297)950(3420)41.7-20.627.蘭州353766(2758)1021(3676)39.1-21.728.西寧353766(2758)1021(3676)33.5-26.629.銀川404692(2491)949(3416)39.3-30.630烏魯木齊453763(2747)849(3056)40.5-41.531.汕頭254669(2408)1014(3650)37.9+0.432.海口204665(2394)1023(4428)38.9+2.833.桂林255640(2304)950(3420)39.4-4.934.重慶305640(2304)962(3463)42.2-1.8注：日照為最大小時日照。例19.求北京市一根3.2m長銀白色幕墻型材最大伸縮量。解：△L=3200X23.5X10-6X80=6.0mm例20.求上海市一塊1.8mX1.2m熱反射幕墻玻璃最大伸縮量。解：△L=1800X10X10-6X80=11.44mm第六節(jié)連接計算建筑幕墻是懸掛在主體結(jié)構(gòu)上的圍護構(gòu)件，它與主體結(jié)構(gòu)連接位置與連接方式應(yīng)考慮下述要求：對重力荷載、風(fēng)荷載，地震作用和溫度作用有足夠的強度；在彈性地震作用和風(fēng)荷載作用下建筑幕墻不產(chǎn)生有害變形。建筑幕墻在受到彈性地震作用和風(fēng)荷載作用后會產(chǎn)生位移和變形，只能是彈性范圍內(nèi)變形，應(yīng)無殘余變形；建筑幕墻與主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相對位移時，不應(yīng)影響幕墻的水密性能和氣密性能；建筑幕墻和室內(nèi)裝飾材料連接部位不發(fā)生問題；外觀仍保持整齊。在承受彈塑性地震作用后不應(yīng)脫落。結(jié)構(gòu)與地基或其他結(jié)構(gòu)之間的連接，用以避免結(jié)構(gòu)的一切或某幾類移動的可能性稱為支座?！敝ё譃殂q支座和滾軸（滑動）支座。鉸支座（JGJ102圖5.1C）結(jié)構(gòu)可以繞A點進行轉(zhuǎn)動，但A點的水平移動和豎向移動則被限制。結(jié)構(gòu)受荷載作用時，A點有水平反力X.和豎向反力Y.，略去摩擦力作用，反力X.和Y.都通過鉸A的中心，即u=0，V=0，ZN0?？捎弥U表示鉸支座的簡圖，支桿是專門用來表示支座的鏈桿，支桿通常被認(rèn)為是剛性的，即不考慮其長度的改變。滾軸（滑動）支座（JGJ102說明圖5-1a、b）既容許結(jié)構(gòu)繞A轉(zhuǎn)動，又容許結(jié)構(gòu)沿支承面滑動，但A點垂直于支承面的位移則被限制，結(jié)構(gòu)受荷載時A點有豎向反力YA（即豎向滑動支座u=0V#0Z#0，水平滑動支座u#0，V=0，ZN0）。幕墻主柱與主體結(jié)構(gòu)連接時，一般采用一端用連接件固定在主體結(jié)構(gòu)上，另一端套在內(nèi)套管（芯管）上，這種結(jié)構(gòu)一端為鉸支座，一端為滾軸（滑動）支座。使用支座的目的在于有效地支承結(jié)構(gòu)，并將作用于結(jié)構(gòu)上的任何作用（荷載）傳達于地或其他結(jié)構(gòu)上，欲達此目的，首先要求這些支座必須能保證結(jié)構(gòu)位置不變。支座機動分析的目的在于鑒別這些支座是否具有保證結(jié)構(gòu)位置不變的能力。從靜定的觀點來看，因為我們只有三個靜力平衡條件（￡X=0，ZY=0，ZM=0），因此欲使支座的反力為靜定，則反力未知數(shù)（或支座鏈桿）的數(shù)目必為三個，如多于三個即為反力超靜定。從穩(wěn)定的觀點來看，欲使支座為穩(wěn)定，則支座鏈桿的數(shù)目必定為三個，一個自身穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)若支承于一根或二根鏈桿上，則結(jié)構(gòu)的位置為不穩(wěn)定。因此如果結(jié)構(gòu)本身是穩(wěn)定的，那么要使支座成為穩(wěn)定的，則鏈桿的數(shù)目必為三，少于三時為不穩(wěn)定，多于三時為超靜定，這是支座穩(wěn)定的第一個條件。如果結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，那么要使支座成為穩(wěn)定，三根鏈桿的排列必須既不平行也不相交于一點，這是支座穩(wěn)定的第二個條件，必須符合上述兩個條件之后，支座才是穩(wěn)定的。<<玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范>>JGJ102第6.2.8條規(guī)定玻璃幕墻與建筑主體結(jié)構(gòu)連接的固定支座應(yīng)具備調(diào)正范圍，其調(diào)正尺寸ax，ay，az不應(yīng)小于40MM。第條規(guī)定幕墻立柱安裝就位后應(yīng)及時緊固。第條規(guī)定現(xiàn)場焊接或高強度螺栓緊固的構(gòu)件固定后，應(yīng)及時進行防銹處理。通過這些措施來使支座達到保證玻璃幕墻位置不變，即X、Z方向不能活動，如果活動了結(jié)構(gòu)就不穩(wěn)定了，因此不管是上埋式預(yù)埋件或側(cè)埋式預(yù)埋件上的連接件、也不管單元式幕墻采用的連接方式是插式或扣式、擱式、頓式、卡式還是懸挑式或背栓式，均要達到X、Z方向不能活動，以保證立柱支座X.Z方向位置不變，從而達到立柱連接穩(wěn)定。立柱與主體結(jié)構(gòu)的連接件使立柱固定的方法可采用墊板與連接件焊接，墊板與連接件齒面嚙合，墊板與連接件齒邊咬合，也可采用摩擦型高強度螺栓連接（當(dāng)連接件夾住空心立柱的情況不能采用，當(dāng)立柱用開長孔方法調(diào)正時也無法達到立柱支座位置不變）。JGJ133第5.1.2條指出:“幕墻構(gòu)架立柱的連接金屬角碼與其它連接件應(yīng)采取螺栓連接，螺栓墊板應(yīng)有防滑措施”。中國建筑科學(xué)院1999年2月3號建院科便字［1999］第3號函指出：“《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96第5.1.2條‘，并應(yīng)采用彈性活動連接。’這種提法不夠準(zhǔn)確。”雙金屬腐蝕（接觸腐蝕）。《金屬腐蝕及防護術(shù)語和定義》GB10123-88第4.6條雙金屬腐蝕bimetalliccorrosion定義為："由于不同的金屬或其它電子導(dǎo)體作為電極而形成的電偶腐蝕”。不推薦使用“接觸腐蝕”術(shù)語。建筑設(shè)計資料集指出：當(dāng)兩種電位不同的金屬相互接觸而同時又暴露在電解質(zhì)液中會產(chǎn)生腐蝕，這種腐蝕即為接觸腐蝕，又稱電偶腐蝕。鋁的標(biāo)準(zhǔn)電位為負(fù)數(shù)（-1.67V），和正電性金屬及其合金（如碳鋼、不銹鋼）接觸時，在浸蝕性介質(zhì)（在水溶液中或在溶融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物稱為電解質(zhì)，能夠依靠溶液中離子定向運動來傳導(dǎo)電流）作用下產(chǎn)生接觸腐蝕（電偶腐蝕）。日本建筑學(xué)會建筑工程規(guī)范JASS14幕墻工程條指出：“何謂接觸腐蝕?在電解溶液中腐蝕電位不同的2種金屬（電位差高的設(shè)為貴，低的設(shè)為卑）局部接觸時，卑金屬腐蝕的現(xiàn)象叫做接觸腐蝕?！备g電位的程度反映了如下情況：⑴兩種金屬腐蝕電位差越大腐蝕得越厲害。⑵如果接觸部分電阻大到腐蝕電流難于流動，腐蝕程度就小。⑶溶液導(dǎo)電越高腐蝕就越厲害。⑷貴金屬/卑金屬的面積比與腐蝕電流成正比，即相對貴金屬面積卑金屬面積越小腐蝕越厲害。防止接觸腐蝕首先不希望異種金屬接觸，當(dāng)不能避免異種金屬接觸時，要采取如下對策：⑴選擇使用材料A.在腐蝕電位序列中，盡量選擇接近的金屬組合B.不能減少卑（鋁合金）材料的形狀尺寸。⑵不同金屬間絕緣A.采用尼龍墊等使不同種金屬間絕緣，如果不能完全絕緣，要在各接觸面及其周圍涂防銹漆（銘酸鹽顏料）使回路電阻增加B.用瓷漆或溶漆涂在接觸部位。⑶與水份隔絕。⑷為了使接觸電位差降低，對接觸金屬的一方或雙方進行電鍍，例如在與鋁合金接觸的鋼鐵上鍍鎘化鋅等，或為了保護重要金屬，可涂上卑金屬粉（鋅末等）的混合顏料或采用鋅板等?！ú讳P鋼與鋁接觸時，在侵蝕介質(zhì)作用下，也會產(chǎn)生電偶腐蝕，因此對不銹鋼的耐腐蝕性能要有正確的認(rèn)識。為了在工程中安全使用不銹鋼，建立起不銹鋼并不一定都是優(yōu)良的耐腐蝕性能材料這一觀點十分重要，應(yīng)該清楚認(rèn)識到，現(xiàn)實中存在著各式各樣的腐蝕，不銹鋼也有許多品種，不同類型的不銹鋼對于不同類型腐蝕的耐蝕性是很不相同的，因此根據(jù)腐蝕的具體類型來判斷不銹鋼的耐腐蝕性是十分重要的，一般不銹鋼與鋁接觸只要有浸蝕性介質(zhì)作用，對電偶腐蝕也是無能力的，不要認(rèn)為在鋁合金桿件上使用了不銹鋼螺栓就不會產(chǎn)生接觸腐蝕，而是要對有浸蝕性介質(zhì)存在的部位仍要采取防腐措施。JASS⑦a指出：“不銹鋼是不易腐蝕的金屬，但并不是不銹蝕的金屬，它往往由于電化學(xué)反應(yīng)而腐蝕，其原因有：1）大氣中污染物質(zhì)的附著；II）與不同種金屬（例如鋁）的接觸。”JGJ102規(guī)范第5.7.9條指出：“當(dāng)沒有條件采用預(yù)埋件連接時，應(yīng)采用其它可靠的連接措施，并應(yīng)通過試驗決定其承載能力氣當(dāng)采用膨脹螺栓錨固連接件鋼板時，要對膨脹螺栓進行拉拔試驗，可按下列公式驗算：N拔=[（N/2+M/Z）/n]*^<N拔試/L5（20）式中：n一單個膨脹螺栓承載能力設(shè)計值；拔N—拉力（N）；M—彎距（N.mm）；Z—上下兩排螺栓中距（mm）；n一每排螺栓個數(shù)；P—承載能力調(diào)整系數(shù)，每處4個時取1.25、6個時取1.30、8個時取1.32；N拔試一單個膨脹螺栓拉拔試驗結(jié)果(N)。例21.用膨脹螺栓固定幕墻連接鋼板，N=20000N,M=125000N.mm，四個U12膨脹螺栓分二排，每排2個，Z=80mm。拉拔試驗單個膨脹螺栓拉拔力15000N，校核承載能力。N拔二(20000/2+125000/80)/2*1.25=7227NV15000/1.5=10000N例22.某建筑層高3.2m,WK=3000N/m2,抗震7度設(shè)防，設(shè)計基本地震加速度0.10g,分格寬1m,選用立柱截面。解：W=1.4WK=1.4*3000=4200N/m2qw=B*WK=1*4200=4200N/m=4.2N/mmMw=qw*L2/8=4.2*32002/8=5376000N?mmGak=400N/m2qEK=BE*amax*Gak=5*0.08*400=160N/m2q=1.3*q=1.3*160=208N/m2nE面nEKqE/B*qE面=1*208=208N/m=0.208N/mmMe=qE線札2/8=0.208*32002/8=266240N?mmM=Mw+0.6Me=5376000+0.6*266240=5535744N?mmW=M/(1.05f)=5535744/(1.05*85.5)=61662mm3