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文檔簡介

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012修訂介紹《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》管理組jinxinyang建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂主要內(nèi)容1、修訂背景2、主要修訂內(nèi)容3、荷載組合4、樓面活荷載5、雪荷載6、風(fēng)荷載7、溫度作用8、偶然荷載2《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂1、修訂背景1.1

規(guī)范版本沿革1.2

現(xiàn)狀與面臨問題1.3

修訂原則與重點1.4

修訂過程及主要工作3《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂1、修訂背景1.1

中國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范歷史沿革25

y15y10y10y第一代第二代第三代第四代。。。年份19501960197019801990200020104《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》歷史沿革n

《荷載暫行規(guī)定》(結(jié)規(guī)1-54)——建國初期,引進蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)為主n

《荷載暫行規(guī)定》(結(jié)規(guī)1-58)n

《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(TJ9-74)——第一本我國自主的較為完整的荷載規(guī)范n

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GBJ-87)——大量調(diào)查研究工作為基礎(chǔ),以《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》為準(zhǔn)則,新一代基于概率極限狀態(tài)設(shè)計的先進標(biāo)準(zhǔn)n

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)n

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)(2006版)5《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂1.2

現(xiàn)狀與面臨問題n全球氣候變化,極端天氣與災(zāi)害頻發(fā)——風(fēng)災(zāi)2005-美國卡特里娜颶風(fēng),上百萬人流離失所6《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

全球反恐,恐怖活動升級以美國911事件為標(biāo)志,重大工程設(shè)計面臨預(yù)防恐怖襲擊問題7《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

現(xiàn)代化設(shè)施及交通工具普及和猛增8《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂1.3

修訂原則與重點n

補充風(fēng)、雪、溫度基本氣象數(shù)據(jù),應(yīng)對全球氣候變化及自然災(zāi)害頻發(fā)n

增加溫度作用、偶然荷載,完善標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu),滿足特殊結(jié)構(gòu)或特殊使用環(huán)境設(shè)計所需n

增加活荷載設(shè)計使用年限調(diào)整系數(shù),調(diào)整和完善活荷載,適當(dāng)提高安全度n

從風(fēng)剖面、體形系數(shù)以及風(fēng)振響應(yīng)計算等方面,全方位統(tǒng)籌考慮風(fēng)荷載修訂,補充高層、大跨抗風(fēng)研究新成果91.4修訂過程及主要工作n

2009年12月12日在北京召開編制組成立暨第一次工作會議n

編制組成員:金新陽

王國硯

重楊蔚彪

束偉農(nóng)

楊振斌

貢金鑫

丹王

遠(yuǎn)

韓紀(jì)升

林政10n

2011年7月6-7日在北京召開《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(送審稿)審查會n

審查專家:程懋堃、汪大綏、徐永基、陳基發(fā)、薛桁、

任慶英、婁宇、袁金西、左江、吳一紅、莫庸、鄭文忠、方小丹、章一萍、樊小卿11n

2012年5月28日,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部第1405號公告批準(zhǔn)發(fā)布n

標(biāo)準(zhǔn)名及編號《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012n

自2012年10月1日起實施12《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂2、主要修訂內(nèi)容n

修訂后本規(guī)范共有10章、9個附錄,新增3章3個附錄。n

主要修訂內(nèi)容是:1.增加可變荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)的規(guī)定;2.增加偶然荷載組合表達式;3.增加第4章永久荷載;4.

調(diào)整和補充部分民用建筑樓面、屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值;5.補充了部分屋面積雪不均勻分布的情況;6.調(diào)整了風(fēng)荷載高度變化系數(shù)和山峰地形修正系數(shù);7.補充完善了風(fēng)荷載體型系數(shù)和局部體型系數(shù),補充高層建筑群干擾效應(yīng)系數(shù)取值范圍;8.修改順風(fēng)向風(fēng)振系數(shù)的計算表達式和計算參數(shù),增加大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)振計算的原則規(guī)定;13《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂9.增加橫風(fēng)向和扭轉(zhuǎn)風(fēng)振等效風(fēng)荷載計算的規(guī)定,增加順風(fēng)向、橫風(fēng)向及扭轉(zhuǎn)風(fēng)振等效風(fēng)荷載組合工況的規(guī)定;10.修改了陣風(fēng)系數(shù)計算公式與表格;11.增加第9章“溫度作用”;12.增加第10章“偶然荷載”;13.增加附錄B“消防車荷載考慮覆土厚度的折減系數(shù)”;14.根據(jù)新的觀測資料,重新統(tǒng)計全國各氣象臺站的雪壓和風(fēng)壓,調(diào)整了部分城市的雪壓和風(fēng)壓值,繪制了新的全國基本雪壓和基本風(fēng)壓圖;15.根據(jù)歷年月平均最高和最低氣溫資料,統(tǒng)計全國各氣象臺站的基本氣溫,繪制新的全國基本氣溫分布圖;16.增加附錄H

“橫風(fēng)向及扭轉(zhuǎn)風(fēng)振的等效風(fēng)荷載”;17.

增加附錄I“高層建筑順風(fēng)向及橫風(fēng)向風(fēng)振加速度計算”。14《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂3、荷載組合3.1關(guān)于荷載及荷載組合的幾個基本概念3.2活荷載設(shè)計使用年限調(diào)整系數(shù)3.3荷載組合應(yīng)用3.4非線性的組合問題3.5偶然荷載組合15《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂3.1關(guān)于荷載及荷載組合的幾個基本概念n

設(shè)計使用年限p

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。p

主要體現(xiàn)在調(diào)整荷載設(shè)計值和耐久性兩個方面。p

我國《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50153-2008)規(guī)定的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限如下表:類別

設(shè)計使用年限(a)示

例12345臨時性建筑結(jié)構(gòu)易替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件2550普通房屋和構(gòu)造物100標(biāo)志性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)16《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂3.2活荷載設(shè)計使用年限調(diào)整系數(shù)n應(yīng)用于荷載基本組合中由可變荷載控制的效應(yīng)設(shè)計值:mn??S

=

γ

S

+

γ

S

+

γ

y

SdGj

G

kQQ

kQici

Qikj11j=1i=2由永久荷載控制的效應(yīng)設(shè)計值:mn?

?S

=

γ

S

+

γ

y

SdGj

G

kQici

Qikjj=1i=2γ——第i個可變荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)Li17《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂規(guī)范條文3.2.5可變荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用:1

樓面和屋面活荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)應(yīng)按表3.2.5采用;2

對雪荷載和風(fēng)荷載,應(yīng)取重現(xiàn)期為設(shè)計使用年限,按本規(guī)范第E.3.3條的規(guī)定確定基本雪壓和基本風(fēng)壓,或按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用。表3.2.5

樓面和屋面活荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限(年)調(diào)整系數(shù)5501001.10.91.0注:1

當(dāng)設(shè)計使用年限不為表中數(shù)值時,調(diào)整系數(shù)可按線性內(nèi)插確定;2

對于荷載標(biāo)準(zhǔn)值可控制的活荷載,設(shè)計使用年限調(diào)整系數(shù)取1.0。18《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂E.3.3

重現(xiàn)期為R的最大雪壓和最大風(fēng)速可按下式確定:1

é

R

ù?

?(E.3.3)x

=

u

-

ln

lnêúRa?

÷R

-

???1.28255a

=s0.57722u

=m-au——分布的位置參數(shù),即其分布的眾值;——分布的尺度參數(shù);——樣本的標(biāo)準(zhǔn)差;asm——樣本的平均值。19《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂3.2荷載組合應(yīng)用n

以基本組合為例可變荷載為主mn??S

=

γ

S

+

γ

g

S

+

γ

g

y

SdGj

G

kQL1Q

kQi

Li

ci

Qikj11j=1i=2恒載為主mn?

?S

=

γ

S

+

γ

g

y

SdGj

G

kQi

Lci

Qikjij=1i=2p

工程中很難判斷恒載或哪一種可變荷載為主p

要輪次試算20《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂3.4荷載與效應(yīng)為非線性的組合問題n

荷載與效應(yīng)呈非線性關(guān)系——幾何、材料n

不能直接按效應(yīng)疊加n

特殊情況也不可用荷載疊加——效應(yīng)反號n

規(guī)范不給統(tǒng)一組合公式,根據(jù)工程實際和經(jīng)驗確定21《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂3.5偶然荷載組合3.2.6

荷載偶然組合的效應(yīng)設(shè)計值Sd可按下列規(guī)定采用:1用于承載能力極限狀態(tài)計算的效應(yīng)設(shè)計值,應(yīng)按下式進行計算:mn??S

=

S

+

+y

S

+

y

SdG

kf1

Q

kqi

Qikj1j=1i=2SAd——按偶然荷載設(shè)計值A(chǔ)d計算的荷載效應(yīng)值;22《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂2

用于偶然事件發(fā)生后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗算的效應(yīng)設(shè)計值,應(yīng)按下式進行計算:mn??S

=

S

+y

S

+

y

SdG

kf1

Q

kqi

Qikj1j=1i=223《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂4、樓面活荷載4.1提高部分樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.2消防車荷載問題4.3施工與欄桿荷載24《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂4.1提高部分樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值n

教室:2.0

2.5;浴室、衛(wèi)生間

2.0

2.5除多層住宅以外的樓梯活荷載均取3.5n

屋面活荷載增加屋頂運動場活荷載4.025《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂4.2消防車荷載n

表5.1.1第8項,消防車荷載擴充到雙向板樓蓋(板跨不小于3m×3m)n

表5.1.1注:4第8項消防車活荷載,當(dāng)雙向板樓蓋板跨介于3m×3m~6m×6m之間時,應(yīng)按跨度線性插值確定;n

5.1.3

設(shè)計墻、柱時,本規(guī)范表5.1.1中第8項的消防車活荷載可按實際情況考慮;設(shè)計基礎(chǔ)時可不考慮消防車荷載。常用板跨的消防車活荷載按覆土厚度的折減系數(shù)可按附錄B規(guī)定采用。26《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

頂部有覆土?xí)r消防車活荷載按覆土厚度的折減27《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂樓蓋板樓面消防車活荷載折減系數(shù)計算:原作用圖1)消防車規(guī)格2)輪壓不利布置3)有限元分析4)等效原則擴散角(35度)覆土厚度板厚擴散后作用圖28《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂附錄B消防車活荷載考慮覆土厚度影響的折減系數(shù)B.0.1當(dāng)考慮覆土對樓面消防車活荷載的影響時,可對樓面消防車活荷載標(biāo)準(zhǔn)值進行折減,折減系數(shù)可按表B.0.1、B.0.2采用。表B.0.1

單向板樓蓋樓面消防車活荷載折減系數(shù)樓板跨度(m)折算覆土厚度(m)23401.000.940.880.820.700.560.461.000.940.880.800.700.600.511.000.940.880.810.710.620.540.51.01.52.02.53.029《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂4.3樓梯欄桿荷載欄桿破壞時間時有發(fā)生如2010-11-29新疆學(xué)校踩踏事件30《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂5.5.2樓梯、看臺、陽臺和上人屋面等的欄桿活荷載標(biāo)準(zhǔn)值,不應(yīng)小于下列規(guī)定:1住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園,欄桿頂部的水平荷載應(yīng)取1.0kN/m;2學(xué)校、食堂、劇場、電影院、車站、禮堂、展覽館或體育場,欄桿頂部的水平荷載應(yīng)取1.0

kN/m,豎向荷載應(yīng)取1.2

kN/m,水平荷載與豎向荷載應(yīng)分別考慮。n

欄桿頂部水平荷載從0.5提高至1.0;n

人員可能集中時,增加欄桿豎向荷載1.2,n

水平向荷載可分別考慮。31《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂5、雪荷載5.1冰雪災(zāi)害及問題5.2基本雪壓5.3屋面積雪系數(shù)修訂32《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂5.1

冰雪災(zāi)害及問題?

2008年2月2日,南昌市農(nóng)產(chǎn)品中心批發(fā)市場(1死38傷)3333《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂5.2基本雪壓n

收集補充自1995-2008年以來大雪氣象數(shù)據(jù),重新統(tǒng)計基本雪壓n

新疆、東北、華北個別地方增加較多省市舊新哈爾濱漠河0.450.650.600.650.700.801.251.00.450.750.750.851.400.901.651.401.351.551.30黑龍江黑河佳木斯虎林烏魯木齊阿勒泰伊寧新疆富蘊0.951.350.80塔城青河34《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂5.3

屋面積雪系數(shù)修訂m

=0.2+10f/l(m

≤2.0)3拱形屋面r,mr,m均勻分布的情況mrl8fmr=60°f(0.4≤mr≤1.0)l35《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂6多跨單坡屋面(鋸齒形屋面)1.01.4l/2均勻分布的情況1.41.40.60.60.6不均勻分布的情況1l/2all36《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂7雙跨雙坡或拱形屋面1.01.4均勻分布的情況mrmrmr不均勻分布的情況12.0mr不均勻分布的情況2afll37《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂a=2h,(4m<a<8m)8

高低屋面m

=(b1+b2)/2h,(2.0≤m

≤4.0)r,mr,mb1b2b1b2<a38《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂a=2h有女兒墻及其它突起物的屋面9m

=1.5h/s

(1.0≤m

≤2.0)r,m0r,mmr,mmr,mmraa39《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂大跨屋面(l>100m)同時考慮第2項、第3項的積雪分布10l40《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂6、風(fēng)荷載6.1

風(fēng)荷載規(guī)范現(xiàn)狀6.2

風(fēng)氣候與基本風(fēng)壓6.3

平均風(fēng)剖面和脈動風(fēng)剖面6.4

體形系數(shù)與局部體形系數(shù)6.5

風(fēng)振響應(yīng)與等效風(fēng)荷載計算6.6

高層建筑風(fēng)振加速度計算6.7

高層建筑群體干擾效應(yīng)41《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂6.1規(guī)范現(xiàn)狀與修訂原則n

風(fēng)荷載取值水平總體情況p

低矮建筑基本接近p

高層建筑偏小,主要原因在脈動風(fēng)壓和風(fēng)振響應(yīng)p

根據(jù)工程建設(shè)情況,對400以上超高層建筑,規(guī)范計算風(fēng)荷載并不小,有國外咨詢公司提供的風(fēng)荷載值小于規(guī)范的現(xiàn)象n

規(guī)范實施以來,國內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)破壞時有出現(xiàn),但未見高層建筑主結(jié)構(gòu)因風(fēng)破壞的案例n

修訂原則p

風(fēng)剖面、體型系數(shù)、風(fēng)振多因素統(tǒng)籌考慮,綜合調(diào)整p

整體風(fēng)荷載小幅提高p

超高層建筑略有減小42《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂6.2

基本風(fēng)壓n

補充600多基本臺站1995-2008年極值風(fēng)速數(shù)據(jù),重新統(tǒng)計基本風(fēng)速,繪制新的基本風(fēng)壓圖n

少量城市有增加,大部分保持不變,統(tǒng)計結(jié)果普遍減小43新修訂的全國基本風(fēng)壓圖0.5-0.606-0.70.7-0.9446.3

平均風(fēng)剖面和脈動風(fēng)剖面n風(fēng)速剖面(風(fēng)壓高度變化系數(shù))的調(diào)整45ABCDAnewBnew5004003002001000CnewDnew11.522.53mz調(diào)整后:梯度風(fēng)高度的高度變化系數(shù)由3.12降低為2.91,下降幅度約7%;C類和D類由于梯度風(fēng)高度提高,下降幅度更大46《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

脈動風(fēng)速廓線修改方案p我國規(guī)范與日本、歐洲規(guī)范比較脈動風(fēng)速偏小原規(guī)范計算公式:修改后公式:-

a-

az?

z

??

?m

f

=

0.5′

351.8(a

-0.16)I(z)=

I?

÷?

÷1010è

?10è

?47n陣風(fēng)系數(shù)的調(diào)整陣風(fēng)系數(shù)和風(fēng)振系數(shù)計算均采用統(tǒng)一的湍流度剖面-

az?

?I(z)=

I?

÷1010è

?485004003002001000ABCDAnewBnewCnewDnew1.41.61.822.22.4bgz?

陣風(fēng)系數(shù):–

A類與B類與原規(guī)范大致相當(dāng)–

C類和D類有不同程度的提高4945040035030025020015010050ABCDAnewBnew5004003002001000DCCnewDnewAB011.522.533.544.50.850.90.9511.051.1m

bmz

gzz?

極值風(fēng)速壓:–

與原規(guī)范相比約降低了5%到10%–

幕墻以外的圍護結(jié)構(gòu)考慮陣風(fēng)系數(shù)后,風(fēng)荷載值有所提高50《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂6.4體形系數(shù)與局部體形系數(shù)n

屋面體形系數(shù)增加絕對值不小于0.1的注,保證有一定下壓風(fēng)壓51《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

D/B

≤1時

高層建筑風(fēng)力系數(shù)由1.3

增加到

1.4D/B≤11.22≥4高度超過45米的矩形截面高層建筑31-0.6

-0.5

-0.4

-0.3s1s2-0.7μs2μs152《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

局部體型系數(shù)修改,體現(xiàn)建筑尺度、區(qū)域差異迎風(fēng)面?zhèn)让?.0SaSb-1.4-1.0-0.6背風(fēng)面墻面局部體型系數(shù)53《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂α≤51530≥45H/D≤0.-1.8+0-1.4+0.25-1.5+0.7-0+0.7RaH/D≥1.-2.5+0-2.0+0.20-1.8+0-1.5+0.2-1.5+0.7-0+0.7Rb-1.2+0-0.6+0.2-0.3+0.4-0+0.6RcRdRe-0.6+0.2-1.5+0-0.5+0-0.3+0-0.6+0-0.4+0-0.4+0-0.2+0屋面局部體型系數(shù)54《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n局部體形系數(shù)折減非直接承受風(fēng)荷載的圍護構(gòu)件風(fēng)荷載時,局部體型系數(shù)按構(gòu)件的從屬面積按下列規(guī)定折減:1

當(dāng)從屬面積不大于1m2時,折減系數(shù)取1.0;2

當(dāng)從屬面積大于或等于25m2時,對墻面折減系數(shù)取0.8,對局部體型系數(shù)絕對值大于1.0的屋面區(qū)域折減系數(shù)取0.6,55《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n內(nèi)部壓力系數(shù)1封閉式建筑物,按其外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2;2僅一面墻有主導(dǎo)洞口的建筑物—

當(dāng)開洞率大于0.02且小于或等于0.10時,取0.4μsl;—

當(dāng)開洞率大于0.10且小于或等于0.30時,取0.6μsl;—

當(dāng)開洞率大于0.30時,取0.8μsl。3其他情況,應(yīng)按開放式建筑物的μsl取值。56《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n圍護結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載修訂效果直接承受脈動風(fēng)荷載的圍護結(jié)構(gòu)(屋面、幕墻)風(fēng)荷載有所提高,尤其屋面提高明顯非直接承受脈動風(fēng)荷載的圍護結(jié)構(gòu)(檁條、幕墻骨架),風(fēng)荷載基本保持不變57《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂6.5

風(fēng)振響應(yīng)與等效風(fēng)荷載計算n

風(fēng)振系數(shù)表達方式?脈動增大系數(shù)方式(我國原規(guī)范、原蘇聯(lián)東歐)b

=1+

x

u

gz1

1

1?新規(guī)范表達式方案:(z)

1

2gI

B

1

Rb

=

++2z10

z58《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

主要修改及比較?參數(shù)修改:峰值因子g

由2.2修改為2.5適當(dāng)提高基本湍流度I10粗糙度類別

ABCD原規(guī)范I100.0880.1140.1670.278新規(guī)范I100.120.140.230.3959《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂60《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

橫風(fēng)向及扭轉(zhuǎn)風(fēng)振與等效風(fēng)荷載p

高層建筑橫風(fēng)向風(fēng)振,主要由風(fēng)的橫風(fēng)向脈動、漩渦脫落和結(jié)構(gòu)的氣動反饋引起p

其效應(yīng)對超高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)不可忽略,某些超高層建筑甚至起控制作用。61《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

矩形截面橫風(fēng)向等效風(fēng)荷載計算p

基于隨機振動方法和大量的風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)。p

計算表達式:m'2Lw

=

gw

C

1+

RLk0

z

LC'——橫風(fēng)向風(fēng)力系數(shù)——橫風(fēng)向共振系數(shù)L21+

RLp

橫風(fēng)向單位高度風(fēng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)F

=

w

BLkLkB——結(jié)構(gòu)迎風(fēng)寬度62《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂p

橫風(fēng)向風(fēng)力系數(shù)C

=

(2

+

2a)C

g'LM

CMCM

——形狀修正系數(shù)g——橫風(fēng)向基底彎矩系數(shù),根據(jù)試驗給出經(jīng)驗公式CM-

2.54D?

?g

=

C

-

0.019?

÷CMRBè

?CR

——地面粗糙度系數(shù)63《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂p

橫風(fēng)共振系數(shù)pS

(

f

)/g2CMRL

=

KLF1z

z4(

+

)s1a1S

(

f

)——橫風(fēng)向脈動風(fēng)力譜,根據(jù)風(fēng)洞試驗給出經(jīng)驗公式——橫風(fēng)向風(fēng)振結(jié)構(gòu)阻尼比及氣動阻尼比F1ζS1,ζa1v

T9.8B2

v

Tv

TH

L19.8B20.0025[1-

(

)

]

+

0.000125(

)H

L1H

L1z

=9.8Ba1v

T9.8Bv

TH

L19.8B2

22[1-

(

)

]

+

0.0291(

)H

L164《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

扭轉(zhuǎn)風(fēng)振等效風(fēng)荷載p

對質(zhì)量和剛度都比較均勻的矩形截面高層建筑,扭轉(zhuǎn)等效風(fēng)荷載的計算公式與橫風(fēng)向類似:0.9z?

?=m

¢w

1.8gw

C1+

R2?

÷TTk0

HHè

?T¢C——扭矩系數(shù);TRT——扭轉(zhuǎn)共振因子;p

單位高度風(fēng)致扭矩標(biāo)準(zhǔn)值(kNm/m)2T

=

w

BTkTkB——結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面寬度和面積65n

順風(fēng)向、橫風(fēng)向扭轉(zhuǎn)風(fēng)荷載組合工況項次順風(fēng)向風(fēng)荷載橫風(fēng)向風(fēng)振等效風(fēng)荷載扭轉(zhuǎn)風(fēng)振等效風(fēng)荷載1--FDk2-0.6FDkFLk3--TTk66《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂p

風(fēng)向與工況風(fēng)向1順風(fēng)向為主橫風(fēng)向為主wCk0.6wkwk風(fēng)向2順風(fēng)向為主橫風(fēng)向為主wCk0.6wkwk67《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

大跨屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)振問題p

結(jié)構(gòu)動力特性與高層建筑不同,振型分布密集,主導(dǎo)振型多p

脈動風(fēng)輸特性與高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)不同,以分離與渦脫為主,不能用來流風(fēng)的功率譜。p

風(fēng)振系數(shù)通常為動力響應(yīng)放大系數(shù),以某個結(jié)構(gòu)效應(yīng)等效68Vx1

=

0

.

0

43521《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

高層建筑風(fēng)振加速度計算p

順風(fēng)向風(fēng)振加速度計算理論同風(fēng)振系數(shù),計算公式:2gI

w

m

m

B

h

Ba

=10

R

s

z

z

aD,zmp

順風(fēng)向加速度的脈動增大系數(shù)以表格形式給出x1V1

=

0.01V=

0.02VVV=

0.051=

0.03=

0.041111001201401601802002202402602803001.561.471.41.111.050.990.950.910.880.850.830.810.790.770.910.860.810.780.750.720.700.680.660.650.630.790.740.710.680.650.630.610.590.580.560.550.710.670.630.610.580.560.550.530.520.500.491.341.291.241.201.171.141.111.0969Vx1=

0

.

0

43251《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂n

高層建筑橫風(fēng)向風(fēng)振加速度計算p

橫風(fēng)向風(fēng)振加速度計算公式:p

S

C2.8gw

m

BfFLsmaL,z=R

H

(z)1mz

z4(

+

)1a1wR——10m高度處對應(yīng)R年重現(xiàn)期的風(fēng)壓(kPa)

,一般采用10年重現(xiàn)期70《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂6.7

高層建筑群干擾效應(yīng)?

干擾效應(yīng)系數(shù)?有干擾時的基底彎矩響應(yīng)峰值Mh

=?無干擾時的基底彎矩響應(yīng)峰值M?

單個施擾建筑,順風(fēng)向干擾效應(yīng)放大系數(shù)1.0~1.1,橫風(fēng)向1.0

~1.271《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂7、溫度作用7.1

溫度作用定義范圍7.2

基本溫度7.3

溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值7.4

結(jié)構(gòu)溫度7.5

結(jié)構(gòu)初始溫度72《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂7.1

溫度作用定義n

溫度作用主要由氣溫變化、太陽輻射、使用熱源等因素引起。n

溫度作用是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)溫度的變化。n

本規(guī)范僅對結(jié)構(gòu)均勻溫度變化作規(guī)定。結(jié)構(gòu)構(gòu)件任意截面上的溫度分布73《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂規(guī)范條文9.1

一般規(guī)定9.1.1溫度作用應(yīng)考慮氣溫變化、太陽輻射及使用熱源等因素,作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的溫度作用應(yīng)采用其溫度的變化來表示。9.1.2

計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的溫度作用效應(yīng)時,應(yīng)采用材料的線膨脹系數(shù)。常用材料的線膨脹系數(shù)可按表9.1.2采用。9.1.3

溫度作用的組合值系數(shù)、頻遇值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)可分別取0.6、0.5和0.4。表9.1.2常用材料的線膨脹系數(shù)材料線膨脹系數(shù)(×10-6/oC)aT輕骨料混凝土普通混凝土砌體7106-1012鋼,鍛鐵,鑄鐵不銹鋼16鋁,鋁合金2474《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂7.2

基本氣溫n

各國規(guī)范、國內(nèi)各行業(yè)規(guī)范對基本氣溫定義各異n

新荷載規(guī)范的基本氣溫T

和T

可分別取當(dāng)?shù)刈罡咴缕絤ax均氣溫和最低月平均氣溫。minn

對暴露于室外且對氣溫變化敏感的結(jié)構(gòu),基本溫度宜考慮晝夜極值氣溫變化的影響,基本溫度Tmax和Tmin宜根據(jù)當(dāng)?shù)貥O值氣溫的變化范圍適當(dāng)增加或降低。n

600多城市的基本溫度值由附表D給出75《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂規(guī)范條文9.2

基本氣溫9.2.1

基本氣溫可采用按本規(guī)范附錄E規(guī)定的方法確定的50年重現(xiàn)期的月平均最高氣溫Tmax和月平均最低氣溫Tmin。全國各城市的基本氣溫值可按本規(guī)范附錄E中表E.5采用。當(dāng)城市或建設(shè)地點的基本氣溫值在本規(guī)范附錄E中沒有給出時,基本氣溫值可根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_站記錄的氣溫資料,按附錄E規(guī)定的方法通過統(tǒng)計分析確定。當(dāng)?shù)貨]有氣溫資料時,可根據(jù)附近地區(qū)規(guī)定的基本氣溫,通過氣象和地形條件的對比分析確定;也可比照本規(guī)范附錄E中圖E.6.4和圖E.6.5近似確定。9.2.2

對金屬結(jié)構(gòu)等對氣溫變化較敏感的結(jié)構(gòu),宜考慮極端氣溫變化的影響,基本氣溫Tmax和Tmin可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂顥l件適當(dāng)增加或降低。76《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂全國月平均最高氣溫分布圖77《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂78全國月平均最低氣溫分布圖《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂7.3

均勻溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)范條文9.3

均勻溫度作用9.3.1

均勻溫度作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定確定:1

對結(jié)構(gòu)最大溫升的工況,均勻溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算:DT

=

T

-

T(9.3.1-1)ks,max0,minDTk式中:——均勻溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值(

)——結(jié)構(gòu)最高平均溫度(℃);Ts,max0,min——結(jié)構(gòu)最低初始平均溫度(

)。T2

對結(jié)構(gòu)最大溫降的工況,均勻溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算:(9.3.1-2)DT

=

T

-

Tks,min0,max式中:T

s,min——結(jié)構(gòu)最低平均溫度(

);T0,

max——結(jié)構(gòu)最高初始平均溫度(

)。79《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂7.4

結(jié)構(gòu)溫度規(guī)范條文9.3.2

結(jié)構(gòu)最高平均溫度T

s,max和最低平均溫度T

s,min宜分別根據(jù)基本氣溫Tmax和Tmin按熱工學(xué)的原理確定。對于有圍護的室內(nèi)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)平均溫度應(yīng)考慮室內(nèi)外溫差的影響;對于暴露于室外的結(jié)構(gòu)或施工期間的結(jié)構(gòu),宜依據(jù)結(jié)構(gòu)的朝向和表面吸熱性質(zhì)考慮太陽輻射的影響。n

環(huán)境溫度與結(jié)構(gòu)溫度n

結(jié)構(gòu)最高溫度和最低溫度分別由基本溫度Tmax和Tmin確定,對于有圍護的室內(nèi)結(jié)構(gòu),尚應(yīng)考慮室內(nèi)外溫差的影響。n

結(jié)構(gòu)最高平均溫度和最低平均溫度一般可依據(jù)室內(nèi)和室外的環(huán)境溫度按熱工學(xué)的原理確定,當(dāng)僅考慮單層結(jié)構(gòu)材料且室內(nèi)外環(huán)境溫度類似時,結(jié)構(gòu)平均溫度可近似地取室內(nèi)外環(huán)境溫度的平均值。結(jié)構(gòu)的梯度溫度可近似假定為線性分布。80《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂7.5

結(jié)構(gòu)初始溫度規(guī)范條文9.3.3

結(jié)構(gòu)的最高初始平均溫度T0,max和最低初始平均溫度T0,min應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的合攏或形成約束的時間確定,或根據(jù)施工時結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的溫度按不利情況確定。n

結(jié)構(gòu)的最高初始溫度T0,max和最低初始溫度T0,min

,可根據(jù)結(jié)構(gòu)的合攏溫度和施工期間可能出現(xiàn)的最低或最高溫度按不利情況確定。p

混凝土結(jié)構(gòu)的合攏溫度一般可取后澆帶封閉時的月平均氣溫。p

鋼結(jié)構(gòu)的合攏溫度一般可取合攏時的日平均溫度,但當(dāng)合攏時有日照時,應(yīng)考慮日照的影響。p

結(jié)構(gòu)設(shè)計時,往往不能準(zhǔn)確確定施工工期,因此,結(jié)構(gòu)合攏溫度通常是一個區(qū)間值。這個區(qū)間值應(yīng)包括施工可能出現(xiàn)的合攏溫度,即應(yīng)考慮施工的可行性。81《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂7.6

溫度作用組合n

溫度作用按可變作用考慮,其荷載分項系數(shù)可取1.4。n

混凝土結(jié)構(gòu)分析時,考慮溫度作用的結(jié)構(gòu)剛度折減以及混凝土材料的徐變和收縮作用等,可參考有關(guān)資料考慮82《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》修訂8、偶然荷載8.1

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