高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合

高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日1高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本假定

與荷載效應(yīng)組合

CHAPTERFour1.高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本假定2.荷載效應(yīng)組合3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日2一、彈性工作狀態(tài)的假定二、平面結(jié)構(gòu)假定三、剛性樓板假定四、水平荷載作用方向4.1高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本假定第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日3一、彈性工作狀態(tài)的假定

1、非抗震設(shè)計(jì)時(shí)（豎向和風(fēng)）2、抗震設(shè)計(jì)，多遇地震計(jì)算第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日4內(nèi)力與位移計(jì)算的一般原則

可以抵抗在本身平面內(nèi)的側(cè)向力平面外的剛度很小，可忽略，在自身平面內(nèi)的剛度很大平面外剛度很小，可以忽略第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/202351、平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)假定

一片框架或簡力墻在自身平面內(nèi)剛度很大，可以抵抗在本身平面內(nèi)的側(cè)向力；而在平面外的剛度很小，可忽略，即垂直該平面的方向不能抵抗側(cè)向力——整個(gè)結(jié)構(gòu)可分不同方向的平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，共同抵抗結(jié)構(gòu)承受的水平荷載第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日62、剛性樓板假定

水平放置的樓板，在自身平面內(nèi)的剛度很大，可以視為剛度無限大；平面外剛度很小，可以忽略剛性樓板將各平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)連接在一起共同承受水平荷載第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日7水平荷載的分配高層建筑結(jié)構(gòu)分析解決問題：（1）總水平荷載在各片平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)間的分配按剛度和變形分配（2）計(jì)算每片平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)分到的水平作用下的內(nèi)力和位移第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日84.2荷載效應(yīng)組合

荷載效應(yīng)指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在某種荷載作用下的結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移。荷載效應(yīng)組合指在所有可能同時(shí)出現(xiàn)的諸荷載組合下，確定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生的效應(yīng)。其中最不利組合是指所有可能產(chǎn)生的荷載組合中，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生總效應(yīng)為最不利的一組滿足：承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/20239荷載效應(yīng)組合

一、無地震作用效應(yīng)組合時(shí)：

樓面活荷載組合值系數(shù)、風(fēng)荷載組合值系數(shù)永久荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)分別取值：

0.7、0.0

可變荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)分別取值：

1.0和0.6或0.7和1.0

對書庫、檔案庫、儲藏室、通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房，樓面活荷載組合系數(shù)取0.9第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/202310荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值：承載力計(jì)算

(1)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)：

對結(jié)構(gòu)不利：可變荷載效應(yīng)控制的組合：＝1.2

永久荷載效應(yīng)控制的組合：＝1.35

對結(jié)構(gòu)有利：

＝1.0(2)樓面活荷載分項(xiàng)系數(shù)＝1.4(3)風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)＝1.4位移計(jì)算以上各分項(xiàng)系數(shù)取值為1.0荷載效應(yīng)組合第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/202311（恒荷載起控制，無風(fēng)）（活荷載起控制，有風(fēng)）

（風(fēng)荷載起控制，有風(fēng)）

荷載效應(yīng)組合第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/202312二、有地震作用效應(yīng)組合時(shí)

——風(fēng)荷載的組合值系數(shù)＝0.2荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值（位移計(jì)算取1.0）組合說明重力荷載及水平地震作用1.21.3——

重力荷載及豎向地震作用1.2—1.3—9度；水平長懸臂8度、9度重力荷載、水平地震及豎向地震作用1.21.30.5—9度；水平長懸臂8度、9度重力荷載、水平地震作用及風(fēng)荷載1.21.3—1.460m以上的高層建筑重力荷載、水平地震作用、豎向地震作用及風(fēng)荷載1.21.30.51.460m以上的高層建筑；9度；水平長懸臂8度、9度荷載效應(yīng)組合第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/2023134.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求承載能力的驗(yàn)算側(cè)向(水平）位移限制和舒適度要求結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算和抗傾覆驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的延性和抗震等級第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日141)承載能力的驗(yàn)算不考慮地震作用組合：考慮地震作用組合：

結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，分別取1.1、1.0、0.9

承載力抗震調(diào)整系數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/2023152)側(cè)向(水平）位移限制和舒適度要求彈性方法計(jì)算：彈性方法計(jì)算的樓層層間最大位移與層高之比⊿ue≤［θ］h

——多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的層間側(cè)移舒適度的驗(yàn)算：高度超過150m，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大加速度值滿足：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/202316結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

3)彈塑性方法計(jì)算（罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算）（1）什么情況下要驗(yàn)算（a）7～9度設(shè)防、樓層屈服系數(shù)<0.5的框架結(jié)構(gòu)（b）7～9度設(shè)防、高度較大且沿高度的剛度和質(zhì)量分布很不均勻的高層建筑（c）特別重要的建筑（甲類建筑）（2）薄弱層的位置（a）樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，可取底層（b）樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，可取屈服系數(shù)最小的樓層及相對較小的樓層，一般不超過2～3處第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/2023174)屈服強(qiáng)度系數(shù)：

按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度計(jì)算的樓層受剪承載力和罕遇大震作用（標(biāo)準(zhǔn)值）下由彈性計(jì)算得到的樓層剪力之比。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/202318結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）彈塑性層間位移要求：式中h——薄弱層層高

——大震下薄弱層層間彈塑性位移

——大震下薄弱層的層間彈性位移

——彈塑性位移增大系數(shù)。當(dāng)薄弱層y不小于相鄰層平均的80％時(shí)，按照表2－19采用，當(dāng)薄弱層y小于相鄰層平均y的50％時(shí)，取表中數(shù)值的1.5倍，其余情況可用內(nèi)插法說明：薄弱層彈塑性側(cè)移驗(yàn)算應(yīng)在截面設(shè)計(jì)完成之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/202319結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算指水平荷載作用下的穩(wěn)定問題

P41抗傾覆驗(yàn)算：Ms/Mo≥1.0結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求5)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算和抗傾覆驗(yàn)算第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日206)結(jié)構(gòu)的延性和抗震等級

延性：結(jié)構(gòu)構(gòu)件吸收能量的能力(力－位移曲線包圍的面積，主要反應(yīng)塑性變形能力)延性比：構(gòu)件破壞時(shí)的變形與屈服時(shí)的變形的比值抗震等級：由結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防烈度、建筑高度等因素確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日4/2/202321

根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度區(qū)分為不同的抗震等級，采用相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施，抗震等級的高低，體現(xiàn)了對結(jié)構(gòu)抗震性能要求的嚴(yán)格程度?？拐鸬燃壏郑禾匾患?、一級、二級、三級、四級。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求抗震等級:第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日22決定抗震構(gòu)造措施等級時(shí)應(yīng)考慮的烈度建筑類別甲、乙類丙類設(shè)防烈度67896789決定抗震構(gòu)造措施等級時(shí)應(yīng)考慮的烈度場地土Ⅰ67896678Ⅱ—Ⅳ789★6789★乙類超高建筑,按特一級考慮抗震措施★甲類建筑,采取更有效的抗震措施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日23A級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日24B級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日257)罕遇地震作用下的變形驗(yàn)算

下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算：1）8度Ⅲ、Ⅳ類場地和9度時(shí)，高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架；2)7～9度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；3)高度大于150m的鋼結(jié)構(gòu)；4)甲類建筑和9度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；5)采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日26罕遇地震作用下的變形驗(yàn)算

下列結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算：

1）高度屬于應(yīng)采用時(shí)程分析方法范圍并且屬于豎向不規(guī)則類型的高層建筑結(jié)構(gòu);2)7度Ⅲ、Ⅳ類場地和8度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu);3)板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架磚房；

4)高度不大于150m的高層鋼結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日27結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求小結(jié)1強(qiáng)度問題——構(gòu)件截面承載力驗(yàn)算2剛度問題——正常使用條件下結(jié)構(gòu)水平位移驗(yàn)算3穩(wěn)定問題——結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與抗傾覆驗(yàn)算4延性問題——抗震結(jié)構(gòu)的延性要求5經(jīng)驗(yàn)問題——抗震結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)要求第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日2