高層建筑結(jié)構(gòu)荷載PPT課件

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載風(fēng)場風(fēng)場第1頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載（風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力） v“森拉克”肆虐浙閩 防波堤被沖垮百米2003 七月 28 12:43 由于16號“森拉克”臺風(fēng)的襲擊，投資1.2億元、總長達(dá)1837米的玉環(huán)縣坎門漁港防波堤遭受嚴(yán)重的損壞。漁港西堤被巨浪沖垮2個(gè)缺口，造成防波堤砌面下滑，

2、總長達(dá)100多米。險(xiǎn)情發(fā)生后，當(dāng)?shù)卣M織公安、邊防、民兵應(yīng)急分隊(duì)和群眾及時(shí)進(jìn)行搶修，力爭將損失降低到最低限度 。 ( 施 兵 攝 影 報(bào) 道 ) 第2頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載（風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力） 第3頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載（風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力） 第4頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載（風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力） 第5頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載（風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力） 廣州大道南一棟五層廠房近1000平方米的2塊鐵皮被卷起后砸中附近五金廠，100多名工人僥幸逃過大難 第6頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Buildi

4、ng第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載塔科馬橋的風(fēng)毀塔科馬橋的風(fēng)毀 1940年11月7日上午，刮起了不算大的暴風(fēng)，美國一座剛建成不久的懸索橋卻開始恐怖地晃動(dòng)起來。4個(gè)月前，就在大橋開通典禮時(shí)，此橋還被評價(jià)為：是可以經(jīng)受住任何風(fēng)暴的經(jīng)典的工程杰作。但是，就在時(shí)速不過67.2KM/每小時(shí)(18米/秒)的風(fēng)力下，橋的中部卻開始劇烈地晃動(dòng)起來。開始，人們還以為風(fēng)大時(shí)會晃動(dòng)，橋設(shè)計(jì)時(shí)就是這樣設(shè)計(jì)的。起先只是覺得好奇，但事實(shí)并非如此。大約一個(gè)小時(shí)后，橋開始更加劇烈的晃動(dòng)并扭曲起來，只有幾個(gè)膽大的人勉強(qiáng)過了橋。風(fēng)勢減弱后，懸索吊著的部位還象海浪一樣顛簸起伏著。這時(shí)，人們已感覺到是橋梁工程設(shè)計(jì)的

5、失誤。整個(gè)橋梁進(jìn)入到一種另人難以置信的瘋狂的狀態(tài)之中。終于，橋崩塌 了第7頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載風(fēng)毀事故風(fēng)毀事故第8頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第9頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建

6、筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第10頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第11頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第12頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第13頁/共73頁高層建筑結(jié)

7、構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第14頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第15頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第16頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Prin

8、ciples of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第17頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第18頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第19頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第

9、第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載3.1 風(fēng)荷載風(fēng)荷載 風(fēng)在建筑物表面產(chǎn)生壓力和吸力稱為風(fēng)荷載。 影響因素： 風(fēng)速、風(fēng)向 建筑物的高度、形狀第20頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載確定風(fēng)荷載的方法確定風(fēng)荷載的方法 按規(guī)范方法計(jì)算 風(fēng)洞試驗(yàn)+計(jì)算（高柔建筑、特殊建筑） 單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 總體風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值第21頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第

10、第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載風(fēng)荷載形成風(fēng)荷載形成第22頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 W k = z s z W0 垂直作用于建筑物表面單位面積 上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk W?；撅L(fēng)壓值，單位：kNm2； s風(fēng)載體型系數(shù)； z一風(fēng)壓高度變化系數(shù)； zz高度處的風(fēng)振系數(shù)。第23頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Bu

11、ilding第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載1） 基本風(fēng)壓值基本風(fēng)壓值W。 由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范得到； 荷載規(guī)范給出了各地區(qū)、各城市的基本風(fēng)壓值W。第24頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范確定基本風(fēng)壓值的方法規(guī)范確定基本風(fēng)壓值的方法 取該地區(qū)（城市）空曠平坦地面上離地10m處、重現(xiàn)期為50年(或100年)的10分鐘平均最大風(fēng)速v0（ms） 計(jì)算基本風(fēng)壓值。 W。=v021600 一般高層建筑：重現(xiàn)期50年 特殊高層建筑：重現(xiàn)期100年第

12、25頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載2）風(fēng)壓高度變化系數(shù)）風(fēng)壓高度變化系數(shù)z （表（表3-1） 與距地面高度有關(guān) 與地貌有關(guān)：地面粗糙度（規(guī)范分為A、B、C、D四類） A類：近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類：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)； C類：有密集建筑群的城市市區(qū)； D類：有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。第26頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Hi

13、ghris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載風(fēng)速隨高度變化風(fēng)速隨高度變化第27頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載3） 風(fēng)載體型系數(shù)風(fēng)載體型系數(shù)s風(fēng)荷載與建筑體型的關(guān)系風(fēng)荷載與建筑體型的關(guān)系第28頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載風(fēng)荷載垂直風(fēng)荷載垂直于建筑表面于建筑表面正為壓力負(fù)正為壓

14、力負(fù)為吸力為吸力第29頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載4） 風(fēng)振系數(shù)風(fēng)振系數(shù) z考慮波動(dòng)風(fēng)壓即風(fēng)的動(dòng)力效應(yīng)考慮波動(dòng)風(fēng)壓即風(fēng)的動(dòng)力效應(yīng)第30頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載風(fēng)振系數(shù)風(fēng)振系數(shù)z的取值的取值 高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋建筑，用風(fēng)振系數(shù)考慮動(dòng)力效應(yīng)加大風(fēng)載(否則取1.0)第31頁/共73頁高

15、層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載參數(shù)簡介參數(shù)簡介 -基本振型z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)，可近似用代替振型系數(shù)； 脈動(dòng)增大系數(shù)，按表3-3選用, 查表時(shí)需要參數(shù)W0T2, W0為基本風(fēng)壓值,T為結(jié)構(gòu)基本周期, 可用近似方法計(jì)算； 脈動(dòng)影響系數(shù)，按表3-4選用； z風(fēng)壓高度變化系數(shù)，表3-1。第32頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)

16、構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載總風(fēng)荷載與局部風(fēng)荷載總風(fēng)荷載與局部風(fēng)荷載 總風(fēng)荷載：建筑物各表面風(fēng)力的合力；沿高度變化的線荷載。 Z高度處的總風(fēng)荷載Wz(kN/m) W= ZZW0 (S1B1 ) n 建筑外圍表面數(shù)； Bi 第i個(gè)表面的寬度； i第i個(gè)表面法線與總風(fēng)荷載作用方向的夾角。第33頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)荷載計(jì)算 樓板高度單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓板高度各表面風(fēng)力的合力及作用點(diǎn)（坐標(biāo)）樓板高度總風(fēng)力的合力（線荷載）及作用點(diǎn)（坐標(biāo)）

17、作用在樓板位置的集中荷載（總風(fēng)力的合力上下層高一半之和，kN)第34頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載局部風(fēng)荷載的定義及用途局部風(fēng)荷載的定義及用途 用于計(jì)算結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件與主體的連接； 如水平懸挑構(gòu)件、幕墻構(gòu)件及其連接件等。第35頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載（局部風(fēng)壓體型系數(shù)局部風(fēng)壓體型系數(shù)

18、） 局部風(fēng)壓體型系數(shù)：局部風(fēng)壓體型系數(shù)： 正壓區(qū)：同上取法正壓區(qū)：同上取法 負(fù)壓區(qū)：負(fù)壓區(qū)： 墻面：墻面：-1.0-1.0 墻角邊：墻角邊：-1.8-1.8 屋面局部部位（周邊和屋面坡度大于屋面局部部位（周邊和屋面坡度大于10100 0的屋脊部位）：的屋脊部位）：-2.2-2.2 檐口、雨篷、遮陽板等突出構(gòu)件：檐口、雨篷、遮陽板等突出構(gòu)件：-2.0-2.0 第36頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載習(xí)題習(xí)題3 P.72 3.3 基本風(fēng)壓值W0=0.45kN

19、/m2，基本周期T=1.0s，C類地面粗糙度。沿高度分布：作用在各樓面位置的風(fēng)荷載。第37頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載3.2 地震作用地震作用 地震學(xué)基礎(chǔ) 地震是一種可能造成生命、財(cái)產(chǎn)損失的自然現(xiàn)象。 地震的類型：火山地震，陷落地震，構(gòu)造地震（可能造成震害） 構(gòu)造地震：地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)（巖石斷裂、錯(cuò)動(dòng)）引起的地震。第38頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3

20、 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載地球內(nèi)部構(gòu)造地球內(nèi)部構(gòu)造第39頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載構(gòu)造地震形成示意構(gòu)造地震形成示意第40頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載地殼分成地殼分成6大板塊和許多小板塊大板塊和許多小板塊第41頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Princ

21、iples of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載兩條大的地震活動(dòng)帶兩條大的地震活動(dòng)帶第42頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第43頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載地震波地震波體波：體波： 縱波，縱波， 橫波橫波面波：面波：Rayleigh波，波，Love波波第44

22、頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第45頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載地震的度量地震的度量 震級：地震的大小。 反映地震釋放能量的大小 一次地震只有一個(gè)震級。 烈度：地面震動(dòng)的強(qiáng)烈程度。 不同震中距可能有不同的烈度。第46頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles

23、of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載地震地面運(yùn)動(dòng)的六個(gè)振動(dòng)分量地震地面運(yùn)動(dòng)的六個(gè)振動(dòng)分量 兩個(gè)水平分量 一個(gè)豎向分量 三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)分量 地震地面運(yùn)動(dòng)三要素 峰值（振幅，強(qiáng)度）峰值加速度、 速度、位移 頻譜（頻率成分） 持續(xù)時(shí)間第47頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載1940 El Centro 地震地面運(yùn)動(dòng)時(shí)程地震地面運(yùn)動(dòng)時(shí)程第48頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Princ

24、iples of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載影響地震地面運(yùn)動(dòng)的因素影響地震地面運(yùn)動(dòng)的因素 震源機(jī)制（很復(fù)雜） 震級（震級大：峰值大，持時(shí)長，主要周期長） 距離（距離大：峰值小，持時(shí)短，主要周期長） 場地（基巖、硬土：峰值小，主要周期短，持時(shí)短；軟土：峰值大，主要周期長，持時(shí)長）第49頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載對建筑物震害的影響對建筑物震害的影響 大震、遠(yuǎn)距、軟土： 長周期結(jié)構(gòu)震害大 中震、震中

25、區(qū)、硬土： 低層建筑震害大 地震有選擇的破壞（未抗震設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)）第50頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載場地與房場地與房屋破壞率屋破壞率的關(guān)系的關(guān)系第51頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載抗震設(shè)防準(zhǔn)則及基本方法抗震設(shè)防準(zhǔn)則及基本方法 1）三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo) 小震不壞結(jié)構(gòu)為彈性 中震可修部分構(gòu)件屈服，不嚴(yán)重 大震

26、不倒結(jié)構(gòu)破壞，保證生命、財(cái)產(chǎn)安全第52頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載三水準(zhǔn)抗震三水準(zhǔn)抗震 小震50年內(nèi)超越概率63.5%的地震烈度，重現(xiàn)期50年 中震50年內(nèi)超越概率10%的地震烈度，重現(xiàn)期475年 大震50年內(nèi)超越概率（2-3）%的地震烈度，重現(xiàn)期大于2000年 小震烈度比設(shè)防烈度低約1.55度 中震烈度設(shè)防烈度，基本烈度，由國家規(guī)定，北京8度 大震烈度罕遇烈度，比基本烈度高1度第53頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Desig

27、n Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載2）兩階段抗震設(shè)計(jì)方法）兩階段抗震設(shè)計(jì)方法 第一階段：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段 結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置 抗震計(jì)算：彈性方法，結(jié)構(gòu)層間位移，荷載效應(yīng)及效應(yīng)組合 截面承載力驗(yàn)算 抗震構(gòu)造措施（地震作用：采用小震計(jì)算地震作用及其效應(yīng)）第54頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第二階段：彈塑性變形驗(yàn)算第二階段：彈塑性變形驗(yàn)算 少數(shù)高層建筑結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)進(jìn)入屈服 地震作用：大

28、震 彈塑性時(shí)程計(jì)算，靜力彈塑性計(jì)算第55頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載3）抗震設(shè)防范圍）抗震設(shè)防范圍 設(shè)防烈度為6度及6度以上地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)需要抗震設(shè)防 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范適用于69度地區(qū)的建筑抗震設(shè)計(jì)第56頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載1957年地震烈度區(qū)劃圖年地震烈度區(qū)劃圖第57頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)

29、計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載1990年地震烈度區(qū)劃圖年地震烈度區(qū)劃圖第58頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載第59頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值抗震設(shè)防烈度

30、和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系的對應(yīng)關(guān)系 抗震設(shè)防 烈度 6 7 8 9 設(shè)計(jì)基本 地震加速 0.05g 0.10 g 0.20 g 0.40 g 度值 (0.15)g (0.30) g 第60頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載全國設(shè)計(jì)基本地震加速度分布全國設(shè)計(jì)基本地震加速度分布 設(shè)計(jì)基本地震加速度 城鎮(zhèn)個(gè)數(shù) 0.05g 近1100 0.10g 約700 0.15g 約350 0.20g 約300 0.30g 近45 0.40g 15 注：不設(shè)防的城鎮(zhèn)

31、約380 個(gè)。第61頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載抗震計(jì)算理論抗震計(jì)算理論 計(jì)算地震作用的方法： 靜力法（彈性方法） 反應(yīng)譜方法（彈性方法） 時(shí)程分析法(彈性方法，彈塑性方法)第62頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載靜力法靜力法 靜力法：二十世紀(jì)初 地震作用為一個(gè)總水平力等于建筑物理總重量乘以一個(gè) 地震系數(shù) 1

32、924年，日本取0.1 1927年，美國取0.0750.1第63頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載高層建筑結(jié)構(gòu)荷載反應(yīng)譜方法反應(yīng)譜方法 反應(yīng)譜方法：用地震加速度反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震作用。 40年代，獲得強(qiáng)震地面運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)程記錄，提出計(jì)算反應(yīng)譜的概念。 50年代初，計(jì)算了大量的反應(yīng)譜曲線，解決了高振型對地震作用的影響 54年，美國加州規(guī)范首先采用反應(yīng)譜理論第64頁/共73頁高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Highris Building第第3 3章章 高層建筑結(jié)構(gòu)