高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四章設(shè)計(jì)計(jì)算的基本規(guī)定(葉)

1、 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 第第4 4章章 設(shè)計(jì)計(jì)算的基本規(guī)定設(shè)計(jì)計(jì)算的基本規(guī)定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 強(qiáng)度問題強(qiáng)度問題構(gòu)件截面承載力驗(yàn)算構(gòu)件截面承載力驗(yàn)算 剛度問題剛度問題正常使用條件下結(jié)構(gòu)水平正常使用條件下結(jié)構(gòu)水平位移驗(yàn)算和風(fēng)振舒適度驗(yàn)算位移驗(yàn)算和風(fēng)振舒適度驗(yàn)算 穩(wěn)定問題穩(wěn)定問題結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與抗傾覆驗(yàn)算結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與抗傾覆驗(yàn)算 延性和耗能問題延性和耗能問題抗震結(jié)構(gòu)的延性和抗震結(jié)構(gòu)的延性和耗能要求耗能要求高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一高層混凝土結(jié)構(gòu)宜采用高層混凝土結(jié)

2、構(gòu)宜采用高強(qiáng)高高強(qiáng)高性能混凝土性能混凝土和和高強(qiáng)鋼筋高強(qiáng)鋼筋4.1 4.1 結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料 混凝土強(qiáng)度不宜混凝土強(qiáng)度不宜過低過低，也，也不宜不宜過高過高 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一4.1 4.1 結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度過低強(qiáng)度過低：軸壓比軸壓比大，延性差大，延性差柱柱(墻墻)的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱(墻墻)的的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之比值度設(shè)計(jì)值乘積之比值強(qiáng)度過高強(qiáng)度過高：需要更嚴(yán)地控制：需要更嚴(yán)地控制剪剪壓比壓比，以保證延性，以保證延性梁、柱截面上平均剪應(yīng)力與混凝梁、柱截面上平均剪應(yīng)力與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度

3、設(shè)計(jì)值的比值土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一高層混凝土結(jié)構(gòu)宜采用高層混凝土結(jié)構(gòu)宜采用高強(qiáng)高高強(qiáng)高性能混凝土性能混凝土和和高強(qiáng)鋼筋高強(qiáng)鋼筋4.1 4.1 結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料 混凝土強(qiáng)度不宜混凝土強(qiáng)度不宜過低過低，也，也不宜不宜過高過高 鋼筋采用鋼筋采用抗震鋼筋抗震鋼筋 （延性好）（延性好）高層混凝土結(jié)構(gòu)宜采用高層混凝土結(jié)構(gòu)宜采用高型鋼高型鋼混凝土、鋼管混凝土構(gòu)件混凝土、鋼管混凝土構(gòu)件 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一第一步：第一步：選擇結(jié)構(gòu)體系選擇結(jié)構(gòu)體系第二步：第二步：選擇分析計(jì)算模型選擇分析計(jì)算模型第三步：第三步：初步

4、設(shè)計(jì)構(gòu)件尺寸初步設(shè)計(jì)構(gòu)件尺寸第四步：第四步：剛重比須滿足下限要求，剛重比須滿足下限要求，彈性變形計(jì)算（可能需考慮重力彈性變形計(jì)算（可能需考慮重力二階效應(yīng)二階效應(yīng)變形放大系數(shù)）變形放大系數(shù)）4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定 盡量采用空間分析模型盡量采用空間分析模型 復(fù)雜高層和不規(guī)則結(jié)構(gòu)應(yīng)至少采用復(fù)雜高層和不規(guī)則結(jié)構(gòu)應(yīng)至少采用兩個(gè)不同力學(xué)模型的結(jié)構(gòu)分析軟件兩個(gè)不同力學(xué)模型的結(jié)構(gòu)分析軟件 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一第五步：第五步：根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果決定是否根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果決定是否修正構(gòu)件尺寸修正構(gòu)件尺寸第六步：第六步：分別計(jì)算水平荷載和豎分別計(jì)算水平荷載和豎向

5、荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力并組合向荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力并組合4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定豎向荷載作用下豎向荷載作用下RC框架梁需考慮局框架梁需考慮局部塑形變形引起的內(nèi)力重分布部塑形變形引起的內(nèi)力重分布 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一彎矩調(diào)幅彎矩調(diào)幅 由于由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性塑性內(nèi)力重分布內(nèi)力重分布性質(zhì)性質(zhì)，在，在豎向荷載下豎向荷載下可可以考慮以考慮適當(dāng)降低梁端彎矩適當(dāng)降低梁端彎矩，進(jìn)行調(diào)，進(jìn)行調(diào)幅，以幅，以減少負(fù)彎矩鋼筋減少負(fù)彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。的擁擠現(xiàn)象。4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定? ? 塑性鉸塑性

6、鉸 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一塑性鉸塑性鉸在鋼筋屈服截面，在鋼筋屈服截面，從從鋼筋屈服鋼筋屈服到達(dá)到達(dá)到到極限承載力極限承載力，截面在外彎矩增加很小，截面在外彎矩增加很小的情況下產(chǎn)生的情況下產(chǎn)生很大轉(zhuǎn)動(dòng)很大轉(zhuǎn)動(dòng)，表現(xiàn)得猶如一，表現(xiàn)得猶如一個(gè)個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸，稱為，稱為“塑性鉸塑性鉸”。4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一塑性內(nèi)力重分布的受力過程：塑性內(nèi)力重分布的受力過程：第一階段第一階段：首先荷載較小，跨中、支座彎：首先荷載較小，跨中、支座彎矩線形增加，支座彎矩大于跨中彎矩（支矩線

7、形增加，支座彎矩大于跨中彎矩（支座彎矩始終是大于跨中彎矩的）。隨著荷座彎矩始終是大于跨中彎矩的）。隨著荷載增大，載增大，支座支座達(dá)到承載能力極限，達(dá)到承載能力極限，形成塑形成塑性鉸性鉸。第二階段第二階段：此時(shí)支座彎矩不變（事實(shí)上還：此時(shí)支座彎矩不變（事實(shí)上還有小許增加），跨中彎矩繼續(xù)增加，最后有小許增加），跨中彎矩繼續(xù)增加，最后跨中也出現(xiàn)塑性鉸跨中也出現(xiàn)塑性鉸，結(jié)構(gòu)成為機(jī)動(dòng)體系，結(jié)構(gòu)成為機(jī)動(dòng)體系，結(jié)構(gòu)破壞。結(jié)構(gòu)破壞。4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎矩調(diào)幅彎矩調(diào)幅通過通過調(diào)低支座彎矩調(diào)低支座彎矩，增加跨增加跨中彎矩

8、中彎矩來實(shí)現(xiàn)來實(shí)現(xiàn)內(nèi)力重分布內(nèi)力重分布的目的。的目的。 彎矩調(diào)幅：彎矩調(diào)幅：4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎矩調(diào)幅：彎矩調(diào)幅： 對(duì)于現(xiàn)澆框架，調(diào)幅系數(shù)對(duì)于現(xiàn)澆框架，調(diào)幅系數(shù)可取可取0.80.80.90.9；裝配整體式框架由于節(jié)點(diǎn)的附加；裝配整體式框架由于節(jié)點(diǎn)的附加變形，可取變形，可取 =0.7=0.70.80.8。4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎矩調(diào)幅：彎矩調(diào)幅： 將調(diào)幅后的梁端彎矩疊加簡(jiǎn)支梁的彎將調(diào)幅后的梁端彎矩疊加簡(jiǎn)支梁的彎矩，

9、則可得到梁的跨中彎矩矩，則可得到梁的跨中彎矩: : 調(diào)幅后的跨中彎矩不應(yīng)小于簡(jiǎn)支情況調(diào)幅后的跨中彎矩不應(yīng)小于簡(jiǎn)支情況下跨中彎矩的下跨中彎矩的5050。4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎矩調(diào)幅：彎矩調(diào)幅： 只有只有豎向荷載豎向荷載作用下的梁端彎矩作用下的梁端彎矩可可以調(diào)幅以調(diào)幅，水平荷載水平荷載作用下的梁端彎矩作用下的梁端彎矩不不能能考慮考慮調(diào)幅調(diào)幅。 因此，必須因此，必須先將豎向荷載先將豎向荷載作用下的作用下的梁端彎矩調(diào)幅后梁端彎矩調(diào)幅后，再與水平荷載再與水平荷載產(chǎn)生的產(chǎn)生的梁端彎矩梁端彎矩進(jìn)行進(jìn)行組合組合。4.2

10、 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一第五步：第五步：根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果決定是否根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果決定是否修正構(gòu)件尺寸修正構(gòu)件尺寸第六步：第六步：分別計(jì)算水平荷載和豎分別計(jì)算水平荷載和豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力并組合向荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力并組合4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定豎向荷載作用下豎向荷載作用下RC框架梁需考慮局框架梁需考慮局部塑形變形引起的內(nèi)力重分布部塑形變形引起的內(nèi)力重分布 根據(jù)剛重比，可能需考慮根據(jù)剛重比，可能需考慮重力二階重力二階效應(yīng)效應(yīng)內(nèi)力放大系數(shù)內(nèi)力放大系數(shù) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一

11、土木系結(jié)構(gòu)一第七步：第七步：根據(jù)內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，根據(jù)內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮材料彈塑性性質(zhì)應(yīng)考慮材料彈塑性性質(zhì)第八步：第八步：根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)采取根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)采取相應(yīng)的抗震措施，以保證結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的抗震措施，以保證結(jié)構(gòu)的延性延性 除此以外，高層建筑結(jié)構(gòu)還除此以外，高層建筑結(jié)構(gòu)還須進(jìn)行須進(jìn)行風(fēng)振舒適度驗(yàn)算風(fēng)振舒適度驗(yàn)算，部分情，部分情況下還需進(jìn)行況下還需進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算抗傾覆驗(yàn)算和和罕遇罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算地震下的彈塑性變形驗(yàn)算。4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一4.3.1 4.3.1 結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)

12、定驗(yàn)算4.3.2 4.3.2 結(jié)構(gòu)抗傾覆驗(yàn)算結(jié)構(gòu)抗傾覆驗(yàn)算4.3 4.3 穩(wěn)定問題穩(wěn)定問題 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一重力二階效應(yīng)重力二階效應(yīng)P-效應(yīng)效應(yīng)：構(gòu)件構(gòu)件自身撓曲引起的附加重自身撓曲引起的附加重力效應(yīng)力效應(yīng)P-效應(yīng)效應(yīng)：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在水平風(fēng)荷載或水平地在水平風(fēng)荷載或水平地震作用下產(chǎn)生側(cè)移后，重力荷載由于震作用下產(chǎn)生側(cè)移后，重力荷載由于該側(cè)移而引起的附加效應(yīng)該側(cè)移而引起的附加效應(yīng)高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)，主要控制高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)，主要控制P-效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)性能降低的影響以及由此效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)性能降低的影響以及由此可能引起的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)可能引起的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)4.3.1 P-效應(yīng)

13、穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一P-效應(yīng)效應(yīng)的考慮方法：的考慮方法：1、簡(jiǎn)化的有限元法、簡(jiǎn)化的有限元法2、內(nèi)力和位移增大系數(shù)方法內(nèi)力和位移增大系數(shù)方法 （JGJ3-2010采用方法采用方法）4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一剪切型（框架結(jié)構(gòu)）剪切型（框架結(jié)構(gòu)）高層建筑結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)：高層建筑結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)：4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算彎曲型（筒體結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)）彎曲型（筒體結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)）彎剪型（框架彎剪型（框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)）剪力墻結(jié)構(gòu)） 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)

14、構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一iiiVD柱的側(cè)向剛度柱的側(cè)向剛度iiiVD*iiiiiiiPVVVVh*iiiVD*11iiiiiiPVhiiV*iiiiPVh4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一*11iiiiiiPVh,101i crii criiiiiPPVhVh失穩(wěn)*1111iiinijiij iiiPGDhDh,ni crjj icrPG1iiF111injiij iFGDh重力二階效應(yīng)的位移放大系數(shù)重力二階效應(yīng)的位移放大系數(shù),niiji criij iicrVhGPDh4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)

15、設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一211 2injiij iFGDh考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件彈性剛度的折減（考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件彈性剛度的折減（0.5）（彈塑形）（彈塑形）重力二階效應(yīng)的內(nèi)力放大系數(shù)重力二階效應(yīng)的內(nèi)力放大系數(shù)*1111 1iiinnjiiiijj ij iGDhDhGniijj iDhG剪切型結(jié)構(gòu)剛重比剪切型結(jié)構(gòu)剛重比4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一剪切型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線剪切型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線 剪切型結(jié)構(gòu)（框剪切型結(jié)構(gòu)（框架結(jié)構(gòu)）架結(jié)構(gòu)） 可保證可保證P-效應(yīng)效應(yīng)影響在影響在20%之內(nèi)之內(nèi)n

16、jijihGD1104.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一剪切型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線剪切型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線 剪切型結(jié)構(gòu)（框剪切型結(jié)構(gòu)（框架結(jié)構(gòu)）架結(jié)構(gòu)） 可忽略可忽略P-效應(yīng)效應(yīng)4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算njijihGD120 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎剪型結(jié)構(gòu)（框架彎剪型結(jié)構(gòu)（框架-剪力墻）剪力墻） 彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)）彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)） 位移放大系數(shù)位移放大系數(shù): F1= 內(nèi)力放大系數(shù)：內(nèi)力放大系數(shù)：F2= 4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)

17、算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 等效側(cè)向剛度：等效側(cè)向剛度： EJd 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 等效側(cè)向剛度：等效側(cè)向剛度： EJd（代替懸臂桿的彎曲剛度（代替懸臂桿的彎曲剛度EJ） 近似按倒三角形分布荷載作用下結(jié)近似按倒三角形分布荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移相等的原則，將結(jié)構(gòu)的側(cè)向構(gòu)頂點(diǎn)位移相等的原則，將結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度折算為豎向懸臂受彎構(gòu)件的等效抗剛度折算為豎向懸臂受彎構(gòu)件的等效抗側(cè)剛度側(cè)剛度uqHEJd120114 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彎剪型結(jié)構(gòu)（框架彎剪型結(jié)構(gòu)（框架-剪力墻）剪力墻） 彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體

18、、剪力墻結(jié)構(gòu)）彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)） 位移放大系數(shù)位移放大系數(shù): F1= 內(nèi)力放大系數(shù)：內(nèi)力放大系數(shù)：F2= 4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 等效抗側(cè)剛度：等效抗側(cè)剛度： EJd 剛重比：剛重比： EJd/GH2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一彎曲型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線彎曲型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 彎剪型結(jié)構(gòu)（框彎剪型結(jié)構(gòu)（框架架-剪力墻），剪力墻），彎曲型結(jié)構(gòu)（筒彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)）體、剪力墻結(jié)構(gòu)） 可保證可保證P-效應(yīng)效應(yīng)影響在影響在20%之內(nèi)之內(nèi)niidGHEJ124 .

19、1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一彎曲型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線彎曲型結(jié)構(gòu)剛重比與側(cè)向位移增幅關(guān)系曲線4.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算 彎剪型結(jié)構(gòu)（框彎剪型結(jié)構(gòu)（框架架-剪力墻），剪力墻），彎曲型結(jié)構(gòu)（筒彎曲型結(jié)構(gòu)（筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)）體、剪力墻結(jié)構(gòu)） 可忽略可忽略P-效應(yīng)效應(yīng)niidGHEJ127 . 2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一小結(jié)小結(jié) 彎剪（曲）型結(jié)構(gòu)彎剪（曲）型結(jié)構(gòu)（剪力墻結(jié)構(gòu)、框（剪力墻結(jié)構(gòu)、框架架剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)）剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)） 剛重比剛重比EJd/GH2 0.14, 1.4, 2.7 剪切型結(jié)構(gòu)剪

20、切型結(jié)構(gòu)（框架結(jié)構(gòu)）（框架結(jié)構(gòu)） 剛重比剛重比 1， 10， 204.3.1 P-效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算效應(yīng)穩(wěn)定驗(yàn)算niijj iDhG 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一高層建筑抗傾覆問題高層建筑抗傾覆問題 在設(shè)計(jì)高層建筑時(shí)在設(shè)計(jì)高層建筑時(shí), ,一般都要控一般都要控制高寬比制高寬比(H/B),(H/B),而且而且, ,在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí), , 高寬比大于高寬比大于4 4的高層建筑的高層建筑, ,在地震作在地震作用下用下基礎(chǔ)底面不允許出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)基礎(chǔ)底面不允許出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū), ,高寬比不大于高寬比不大于4 4的高層建筑的高層建筑, ,基礎(chǔ)底基礎(chǔ)底面零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面

21、零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面積的積的15%15%。符合這些條件時(shí)。符合這些條件時(shí), ,一般都一般都不可能出現(xiàn)傾覆問題不可能出現(xiàn)傾覆問題, ,因此通常不需因此通常不需要進(jìn)行特殊的抗傾覆驗(yàn)算。要進(jìn)行特殊的抗傾覆驗(yàn)算。 4.3.2 抗傾覆驗(yàn)算抗傾覆驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 一般不需驗(yàn)算，一般不需驗(yàn)算，H/B5時(shí)宜進(jìn)行抗時(shí)宜進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算。傾覆驗(yàn)算。 抗傾覆驗(yàn)算：抗傾覆驗(yàn)算： MMM穩(wěn)定力矩穩(wěn)定力矩=豎向荷載（豎向荷載（ 50%樓面活載樓面活載+90%恒載）對(duì)基礎(chǔ)邊緣恒載）對(duì)基礎(chǔ)邊緣取矩；取矩；M傾覆力矩傾覆力矩=由風(fēng)荷載或地震作由風(fēng)荷載或地震作用（或二者組合）計(jì)

22、算的基礎(chǔ)頂面用（或二者組合）計(jì)算的基礎(chǔ)頂面處的最大傾覆力矩。處的最大傾覆力矩。4.3.2 抗傾覆驗(yàn)算抗傾覆驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一作用效應(yīng)作用效應(yīng)包括：包括： 構(gòu)件截面的構(gòu)件截面的內(nèi)力內(nèi)力 （截面配筋設(shè)計(jì)）（截面配筋設(shè)計(jì)） 水平荷載作用下結(jié)構(gòu)層間水平荷載作用下結(jié)構(gòu)層間位移位移 （控制截面尺寸）（控制截面尺寸）4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一無地震作用效應(yīng)組合無地震作用效應(yīng)組合G GkQ Qkw wwkQSSSS SS荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； GkQkwkSSS，分別為永久

23、荷載、分別為永久荷載、活荷載和風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；活荷載和風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一GQ，w分別為永久荷載、分別為永久荷載、活荷載和風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)；活荷載和風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)；GQw可變荷載效應(yīng)控制時(shí)取可變荷載效應(yīng)控制時(shí)取1.21.2，永，永久荷載效應(yīng)控制時(shí)取久荷載效應(yīng)控制時(shí)取1.351.35，對(duì)結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)取有利時(shí)取1.01.0；一般取一般取1.41.4；一般取一般取1.41.4。G GkQ Qkw wwkQSSSS 4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一

24、土木系結(jié)構(gòu)一QwG GkQ Qkw w wkQSSSS 分別為樓面活荷載組合值系數(shù)和分別為樓面活荷載組合值系數(shù)和風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，當(dāng)永久荷載效應(yīng)控制時(shí)，應(yīng)分別取當(dāng)永久荷載效應(yīng)控制時(shí)，應(yīng)分別取0.70.7和和0.00.0；當(dāng)可變荷載效應(yīng)控制時(shí)，應(yīng)分別取當(dāng)可變荷載效應(yīng)控制時(shí)，應(yīng)分別取1.01.0和和0.60.6或或0.70.7和和1.01.0。4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一G GkQ Qkw wwkQSSSS 基本荷載工況有兩種基本荷載工況有兩種永久（永久（恒恒）荷載荷載+活荷載活荷載 1.2永久永久荷載效應(yīng)

25、荷載效應(yīng)+1.4活荷載效應(yīng)活荷載效應(yīng) 1.35永久永久荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)+1.40.7活荷活荷載效應(yīng)載效應(yīng)4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一G GkQ Qkw wwkQSSSS 永久永久荷載荷載+活荷載活荷載+風(fēng)荷載風(fēng)荷載 1.2永久永久荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)+1.40.7活荷載活荷載效應(yīng)效應(yīng)+1.41.0風(fēng)荷載效應(yīng)風(fēng)荷載效應(yīng)（高層高層建建筑筑）1.2永久荷載效應(yīng)永久荷載效應(yīng)+1.4活荷載效應(yīng)活荷載效應(yīng)+1.40.6風(fēng)荷載效應(yīng)（風(fēng)荷載效應(yīng)（多層建筑多層建筑） 4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系

26、結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一有有地震作用效應(yīng)組合時(shí)地震作用效應(yīng)組合時(shí)G GEEh EhkEv Evkw w wkSSSSS S S荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； 分別為重力荷載代表值、水平地震作用標(biāo)分別為重力荷載代表值、水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值、豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)的效應(yīng)； wkEvkEhkGESSSS，4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一分別為上述各種荷載和地震作用分別為上述各種荷載和地震作用 分項(xiàng)系數(shù)；分項(xiàng)系數(shù)； GEhEvw，風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，

27、一般取風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，一般取0.00.0，60m60m以上的高層建筑取以上的高層建筑取0.20.2。 wG GEEh EhkEv Evkw w wkSSSSS 4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一高層建筑的基本工況高層建筑的基本工況所有高層建筑所有高層建筑 1.21.2重力荷載效應(yīng)重力荷載效應(yīng)+ +1.31.3水平地震作用效應(yīng)水平地震作用效應(yīng)60m60m以上高層建筑（以上高層建筑（9 9度以外）度以外）1.21.2 重力荷載效應(yīng)重力荷載效應(yīng)+ +1.31.3水平地震作用效應(yīng)水平地震作用效應(yīng)+ +1.41.40.20.2風(fēng)荷載效應(yīng)

28、風(fēng)荷載效應(yīng)4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一、 9 9度高層建筑度高層建筑1.21.2重力荷載效應(yīng)重力荷載效應(yīng)+ +1.31.3水平地震作用效應(yīng)水平地震作用效應(yīng)+ +0.50.5豎向地震作用效應(yīng)豎向地震作用效應(yīng) 1.21.2重力荷載效應(yīng)重力荷載效應(yīng)+ +1.31.3豎向地震作用效應(yīng)豎向地震作用效應(yīng) 9 9度且度且60m60m以上高層建筑以上高層建筑1.21.2重力荷載效應(yīng)重力荷載效應(yīng)+ +1.31.3水平地震作用效應(yīng)水平地震作用效應(yīng)+ +0.50.5 豎向地震作用效應(yīng)豎向地震作用效應(yīng)+ + 1.41.40.20.2風(fēng)荷風(fēng)荷載效應(yīng)載

29、效應(yīng) 4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 可不考慮豎向活荷載的不利可不考慮豎向活荷載的不利布置布置, , 用滿布活荷載計(jì)算內(nèi)力用滿布活荷載計(jì)算內(nèi)力 4.4 4.4 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 位移計(jì)算時(shí)，所有分項(xiàng)系數(shù)位移計(jì)算時(shí)，所有分項(xiàng)系數(shù)取取1.01.0 只考慮兩個(gè)正交（主軸）方向的水只考慮兩個(gè)正交（主軸）方向的水平力，各方向水平力全部由該方向平力，各方向水平力全部由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān) 新修訂：某些結(jié)構(gòu)須考慮兩個(gè)正交新修訂：某些結(jié)構(gòu)須考慮兩個(gè)正交（主軸）方向的水平力同時(shí)作用（主軸）方向的水平力同時(shí)作用 高層建筑結(jié)構(gòu)

30、設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一無地震作用效應(yīng)組合時(shí)無地震作用效應(yīng)組合時(shí) r0SR r r0 0 ：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 安全等級(jí)為二級(jí)或設(shè)計(jì)使用年安全等級(jí)為二級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限限5050年，不小于年，不小于1.01.0 安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限限100100年及以上，不小于年及以上，不小于1.11.14.5 4.5 構(gòu)件承載力計(jì)算構(gòu)件承載力計(jì)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一S S ：無地震作用效應(yīng)組合時(shí)，構(gòu)件截：無地震作用效應(yīng)組合時(shí)，構(gòu)件截面面內(nèi)力（效應(yīng)）組合的設(shè)計(jì)值內(nèi)力（效應(yīng)）組合的設(shè)計(jì)值（與荷（與荷載標(biāo)準(zhǔn)值和荷載

31、效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)的大小載標(biāo)準(zhǔn)值和荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)的大小有關(guān)）有關(guān)） R R：無地震作用組合時(shí)，構(gòu)件截面：無地震作用組合時(shí)，構(gòu)件截面承承載力設(shè)計(jì)值載力設(shè)計(jì)值（與材料分項(xiàng)系數(shù)的大?。ㄅc材料分項(xiàng)系數(shù)的大小有關(guān)）有關(guān)）r r0 0SRSR4.5 4.5 構(gòu)件承載力計(jì)算構(gòu)件承載力計(jì)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一有地震作用效應(yīng)組合時(shí)有地震作用效應(yīng)組合時(shí) REEERS/S SE E ：有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，構(gòu)件截：有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，構(gòu)件截面面內(nèi)力（效應(yīng)）組合的設(shè)計(jì)值內(nèi)力（效應(yīng)）組合的設(shè)計(jì)值R RE E ：有地震作用組合時(shí)，構(gòu)件截面：有地震作用組合時(shí)，構(gòu)件截面承承載力設(shè)計(jì)值載力設(shè)

32、計(jì)值4.5 4.5 構(gòu)件承載力計(jì)算構(gòu)件承載力計(jì)算：承載力抗震調(diào)整系數(shù)承載力抗震調(diào)整系數(shù) RE 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一：承載力抗震調(diào)整系數(shù)承載力抗震調(diào)整系數(shù) RE材料材料 結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)構(gòu)件 鋼筋混凝土鋼筋混凝土 梁梁 0.75軸壓比小于軸壓比小于0.150.15的柱的柱 0.75軸壓比大于軸壓比大于0.150.15的柱的柱0.80剪力墻剪力墻 0.85各類受剪、偏拉構(gòu)件各類受剪、偏拉構(gòu)件 0.85鋼鋼梁、柱梁、柱 0.75支撐支撐 0.80節(jié)點(diǎn)板件、連接螺栓節(jié)點(diǎn)板件、連接螺栓 0.85連接焊縫連接焊縫 0.90RE4.5 4.5 構(gòu)件承載力計(jì)算構(gòu)件承載力計(jì)算 高

33、層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 延性：延性：屈服（峰值）后強(qiáng)度或承載屈服（峰值）后強(qiáng)度或承載力沒有顯著降低時(shí)的塑性變形能力。力沒有顯著降低時(shí)的塑性變形能力。 材料、截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)保持一定材料、截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)保持一定的強(qiáng)度或承載力時(shí)的非彈性（塑性）的強(qiáng)度或承載力時(shí)的非彈性（塑性）變形能力。變形能力。延性的作用：延性的作用：減少地震作用，消耗地減少地震作用，消耗地震能量震能量延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一延性的延性的度量：延性系數(shù)（延性比）度量：延性系數(shù)（延性比）ypp最大允許變形，最大允許變形， 屈服變形屈服變形y對(duì)于實(shí)

34、測(cè)荷載變對(duì)于實(shí)測(cè)荷載變形曲線，如何確定形曲線，如何確定其屈服變形和最大其屈服變形和最大允許變形，國內(nèi)外允許變形，國內(nèi)外尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一一般傾向于：對(duì)應(yīng)取理想彈塑性結(jié)構(gòu)一般傾向于：對(duì)應(yīng)取理想彈塑性結(jié)構(gòu)開始屈服時(shí)的變形開始屈服時(shí)的變形 ，作為，作為屈服變屈服變形形，取實(shí)際結(jié)構(gòu)極限荷載下降，取實(shí)際結(jié)構(gòu)極限荷載下降10時(shí)時(shí)的變形（的變形（ 或或 ）作為）作為最大允許變形最大允許變形。ypp延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 地震對(duì)結(jié)構(gòu)輸入能量，結(jié)構(gòu)通過彈地震對(duì)結(jié)構(gòu)輸入

35、能量，結(jié)構(gòu)通過彈塑性變形耗散能量。塑性變形耗散能量。 可以用截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的力可以用截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的力變變形滯回曲線的面積來度量耗能的大小。形滯回曲線的面積來度量耗能的大小。耗能耗能延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一鋼構(gòu)件鋼構(gòu)件延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 地震對(duì)結(jié)構(gòu)輸入能量，結(jié)構(gòu)通過彈地震對(duì)結(jié)構(gòu)輸入能量，結(jié)構(gòu)通過彈塑性變形耗散能量。塑性變形耗散能量。 可以用截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的力可以用截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的力變變形滯回曲線的面積來度量耗能的大小。形滯回曲線的面積來度量耗能的大小。 滯回環(huán)飽滿，耗能能力

36、好；滯回環(huán)滯回環(huán)飽滿，耗能能力好；滯回環(huán)狹窄，耗能能力差。狹窄，耗能能力差。耗能耗能延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一SH1-3-35-25-15-55152535-25-20-15-10-50510152025頂 點(diǎn) 位 移 (mm)水平力(T)鋼構(gòu)件鋼構(gòu)件鋼筋混凝土構(gòu)件鋼筋混凝土構(gòu)件延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一延性是通過延性是通過抗震構(gòu)造措施抗震構(gòu)造措施來保證的，而具體的抗震構(gòu)來保證的，而具體的抗震構(gòu)造措施由造措施由結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)確定。確定。延性與耗能延性與耗能 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑

37、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一抗震等級(jí)抗震等級(jí) 不同高度、不同烈度、不同體系不同高度、不同烈度、不同體系的鋼筋混凝土房屋建筑結(jié)構(gòu)，的鋼筋混凝土房屋建筑結(jié)構(gòu)，延性與延性與耗能耗能要求不同，通過抗震等級(jí)，區(qū)分要求不同，通過抗震等級(jí)，區(qū)分對(duì)結(jié)構(gòu)的延性與耗能的不同要求。對(duì)結(jié)構(gòu)的延性與耗能的不同要求。不同抗震等級(jí)，采取不同抗震措施。不同抗震等級(jí)，采取不同抗震措施。結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一A A級(jí)高度：一、二、三、四級(jí)級(jí)高度：一、二、三、四級(jí) （一級(jí)要求最高）（一級(jí)要求最高）B B級(jí)高度：特一、一、二級(jí)級(jí)高度：特一、一、二級(jí) （特一級(jí)要求最高）（

38、特一級(jí)要求最高）抗震等級(jí)劃分抗震等級(jí)劃分 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 次要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元的抗震要求可以低次要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元的抗震要求可以低于主要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。于主要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。 當(dāng)框架當(dāng)框架- -抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時(shí)抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時(shí), ,其其框架部分是次要抗側(cè)力構(gòu)件框架部分是次要抗側(cè)力構(gòu)件, ,可按框架可按框架- -抗抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架確定抗震等級(jí)

39、，否則按震墻結(jié)構(gòu)中的框架確定抗震等級(jí)，否則按框架結(jié)構(gòu)確定等級(jí)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)確定等級(jí)。 區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是看框架部分承受的地震傾覆力區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是看框架部分承受的地震傾覆力矩是否大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的矩是否大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%50%。結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一表中的烈度：表中的烈度： 確定抗震等級(jí)的烈度，不一定是設(shè)防確定抗震等級(jí)的烈度，不一定是設(shè)防烈度烈度，需要調(diào)整，需要調(diào)整 與下列因素有關(guān)與下列因素有關(guān): : 建筑類別（甲，乙，丙）建筑類別（甲，乙，丙） 設(shè)防烈度設(shè)防烈度 場(chǎng)地類別場(chǎng)地類別結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)

40、設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一建筑抗震設(shè)防分類建筑抗震設(shè)防分類 抗震設(shè)計(jì)的高層建筑應(yīng)根據(jù)建筑使抗震設(shè)計(jì)的高層建筑應(yīng)根據(jù)建筑使用功能的重要性分類用功能的重要性分類: :甲類建筑甲類建筑：重大建筑工程和地震時(shí)可：重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑；能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑；乙類建筑：乙類建筑：地震時(shí)使用功能不能中斷地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的建筑，如醫(yī)院、通信或需盡快恢復(fù)的建筑，如醫(yī)院、通信樞紐等；樞紐等； 丙類建筑丙類建筑：除甲、乙類以外的一般建：除甲、乙類以外的一般建筑。大部分高層建筑屬于丙類。筑。大部分高層建筑屬于丙類。結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)

41、設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一確定抗震等級(jí)的烈度確定抗震等級(jí)的烈度抗震構(gòu)造措施調(diào)整烈度抗震構(gòu)造措施調(diào)整烈度建筑類別，設(shè)防烈建筑類別，設(shè)防烈度，場(chǎng)地度，場(chǎng)地結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)建筑建筑類別類別場(chǎng)地類場(chǎng)地類別別設(shè)防烈度設(shè)防烈度67(0.1g)7(0.15g)8(0.2g)8(0.3g)9甲、甲、乙類乙類I677889 788999*丙類丙類I666778677889 678899 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一4.6.1 4.6.1 彈性變形計(jì)算彈性變形計(jì)算4.6.2 4.6.2 風(fēng)振舒適度風(fēng)振舒適度 4.6 4.6 正常使用條件下的水平位移驗(yàn)正常使用條件下的水平位移驗(yàn)

42、算和舒適度要求算和舒適度要求 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一彈性變形計(jì)算彈性變形計(jì)算 目的：目的：保證主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性受保證主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài)；防止風(fēng)、小震作用下非結(jié)構(gòu)力狀態(tài)；防止風(fēng)、小震作用下非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞構(gòu)件破壞方法：方法：足夠大的足夠大的剛度剛度剛度：剛度：?jiǎn)挝蛔冃危ㄎ灰?、轉(zhuǎn)角等）所單位變形（位移、轉(zhuǎn)角等）所需的力，包括：側(cè)向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。需的力，包括：側(cè)向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。 4.6.1 4.6.1 彈性變形計(jì)算彈性變形計(jì)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一彈性變形計(jì)算彈性變形計(jì)算 huee作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合產(chǎn)生的樓層作用標(biāo)

43、準(zhǔn)值效應(yīng)組合產(chǎn)生的樓層最大彈性層間位移（風(fēng)、地震）最大彈性層間位移（風(fēng)、地震） 彈性層間位移角限值彈性層間位移角限值 計(jì)算樓層層高計(jì)算樓層層高4.6.14.6.1 彈性變形計(jì)算彈性變形計(jì)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一彈性層間位移角限值彈性層間位移角限值 材料材料 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 限值限值 鋼筋鋼筋混凝土混凝土 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 框架框架 1/5501/550 框架框架- -剪力墻剪力墻框架框架- -核心筒核心筒 1/8001/800 剪力墻剪力墻筒中筒筒中筒 1/10001/1000 框支層框支層 1/10001/1000鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) 各種類型結(jié)構(gòu)各種類型結(jié)構(gòu) 1/25

44、01/250 4.6.14.6.1 彈性變形計(jì)算彈性變形計(jì)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一舒適度要求舒適度要求 在風(fēng)荷載作用下，高度超過在風(fēng)荷載作用下，高度超過150m150m的的高層建筑，應(yīng)滿足人使用的舒適度要求。高層建筑，應(yīng)滿足人使用的舒適度要求。 此時(shí)，按照此時(shí)，按照重現(xiàn)期為重現(xiàn)期為1010年年的風(fēng)荷載的風(fēng)荷載計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)加速度，或由風(fēng)洞試驗(yàn)確計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)加速度，或由風(fēng)洞試驗(yàn)確定順風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大加速度定順風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大加速度maxmax應(yīng)滿足下列要求：應(yīng)滿足下列要求：住宅、公寓住宅、公寓 maxmax不大于不大于0.15m/s0.15m/s

45、2 2辦公、旅館辦公、旅館 maxmax不大于不大于0.25m/s0.25m/s2 24.6.24.6.2 風(fēng)振舒適度風(fēng)振舒適度 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一目的：目的：防止罕遇地震時(shí)結(jié)構(gòu)倒塌。防止罕遇地震時(shí)結(jié)構(gòu)倒塌。方法：方法：通過延性實(shí)現(xiàn)彈塑性變形，通過延性實(shí)現(xiàn)彈塑性變形，滿足滿足彈塑性層間位移角彈塑性層間位移角限值的要求。限值的要求。4.7 4.7 罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 高規(guī)高規(guī)規(guī)定，下列高層建筑結(jié)構(gòu)規(guī)定，下列高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)進(jìn)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算：行彈塑性變形驗(yàn)算： 7

46、79 9度時(shí)度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.50.5的的鋼筋鋼筋混凝土框架和框排架結(jié)構(gòu)混凝土框架和框排架結(jié)構(gòu)； 高度大于高度大于150m150m的結(jié)構(gòu)；的結(jié)構(gòu)； 甲類建筑甲類建筑和和9 9度時(shí)乙類建筑度時(shí)乙類建筑中的中的鋼筋混凝土結(jié)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)和和鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)； 采用采用隔震隔震和和消能減震消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算4.7 4.7 罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算p結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移的簡(jiǎn)化

47、計(jì)算方法結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移的簡(jiǎn)化計(jì)算方法:結(jié)構(gòu)薄弱層的確定結(jié)構(gòu)薄弱層的確定結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性層間位移簡(jiǎn)化計(jì)算層間位移簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)構(gòu)薄弱層的結(jié)構(gòu)薄弱層的抗震變形驗(yàn)算抗震變形驗(yàn)算 yyeViiVippeuuppuh 樓層實(shí)際抗剪承載力樓層實(shí)際抗剪承載力 罕遇地震作用下的層間剪力罕遇地震作用下的層間剪力4.7 4.7 罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一 彈塑性層間位移角限值彈塑性層間位移角限值 材料材料結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 限值限值 鋼筋混凝鋼筋混凝 土土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 框架框架 1/501/50 框架框架- -剪力墻剪力

48、墻框架框架- -核心筒核心筒 1/1001/100 剪力墻剪力墻 筒中筒筒中筒 1/1201/120 框支層框支層 1/1201/120鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) 各種類型結(jié)構(gòu)各種類型結(jié)構(gòu)1/501/504.7 4.7 罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的主要工作結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的主要工作分析結(jié)構(gòu)方案中不符合分析結(jié)構(gòu)方案中不符合抗震概念設(shè)計(jì)抗震概念設(shè)計(jì)的的情況與程度情況與程度選用抗震性能目標(biāo)選用抗震性能目標(biāo)4.8 4.8 結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一4.8

49、 4.8 結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的主要工作結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的主要工作分析結(jié)構(gòu)方案中不符合抗震概念設(shè)計(jì)的分析結(jié)構(gòu)方案中不符合抗震概念設(shè)計(jì)的情況與程度情況與程度選用抗震性能目標(biāo)選用抗震性能目標(biāo)4.8 4.8 結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的主要工作結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的主要工作分析結(jié)構(gòu)方案中不符合抗震概念設(shè)計(jì)的分析結(jié)構(gòu)方案中不符合抗震概念設(shè)計(jì)的情況與程度情況與程度選用抗震性能目標(biāo)選用抗震性能目標(biāo)分析論證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)分析論證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

50、與結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)的符合性的符合性4.8 4.8 結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌 局部結(jié)構(gòu)破壞失效，繼而引起與失局部結(jié)構(gòu)破壞失效，繼而引起與失效破壞構(gòu)件相連的構(gòu)件連續(xù)破壞，最終效破壞構(gòu)件相連的構(gòu)件連續(xù)破壞，最終導(dǎo)致更大范圍的倒塌破壞。導(dǎo)致更大范圍的倒塌破壞。4.9 4.9 抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)基本要求抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)基本要求 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一4.9 4.9 抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)基本要求抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)基本要求n倫敦倫敦Ronan Point公寓公寓是是22層的裝配式鋼筋層的裝配式鋼筋混凝

51、土板式結(jié)構(gòu)混凝土板式結(jié)構(gòu)體系。體系。1968年年5月月16日，住在日，住在18層層一單元住戶在廚一單元住戶在廚房清晨點(diǎn)火煮水時(shí)因夜房清晨點(diǎn)火煮水時(shí)因夜間煤氣泄漏引起爆炸。間煤氣泄漏引起爆炸。爆炸壓力爆炸壓力破壞破壞了該單元了該單元一側(cè)的一側(cè)的外墻板和局部樓外墻板和局部樓板板，上層的墻板、樓板上層的墻板、樓板在在失去支承失去支承后也同時(shí)后也同時(shí)墜墜落落，墜落的構(gòu)件，墜落的構(gòu)件依次撞依次撞擊下層造成連續(xù)破壞擊下層造成連續(xù)破壞，使得使得22層高樓的一個(gè)層高樓的一個(gè)角區(qū)從上到下一直坍到角區(qū)從上到下一直坍到底層的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)為止底層的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)為止 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一n概

52、念設(shè)計(jì)法概念設(shè)計(jì)法n拉結(jié)強(qiáng)度法拉結(jié)強(qiáng)度法n拆除構(gòu)件法拆除構(gòu)件法n關(guān)鍵構(gòu)件法關(guān)鍵構(gòu)件法4.9 4.9 抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)基本要求抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)基本要求結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的一般方法結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的一般方法間接設(shè)計(jì)方法間接設(shè)計(jì)方法直接設(shè)計(jì)方法直接設(shè)計(jì)方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木系結(jié)構(gòu)一土木系結(jié)構(gòu)一第一步：第一步：選擇結(jié)構(gòu)體系選擇結(jié)構(gòu)體系第二步：第二步：選擇分析計(jì)算模型選擇分析計(jì)算模型第三步：第三步：初步設(shè)計(jì)構(gòu)件尺寸初步設(shè)計(jì)構(gòu)件尺寸第四步：第四步：剛重比須滿足下限要求，剛重比須滿足下限要求，彈性變形計(jì)算（可能需考慮重力彈性變形計(jì)算（可能需考慮重力二階效應(yīng)二階效應(yīng)變形放大系數(shù)）變形放大系數(shù)）4.2 4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般規(guī)定 盡量采用空