高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合課件

1、高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主 講 人：謝 孝 副教授 高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合2高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合3高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合42021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合5內(nèi)力與位移計算的一般原則 可以抵抗在本身平面可以抵抗在本身平面內(nèi)的側(cè)向力內(nèi)的側(cè)向力平面外的剛度平面外的剛度很小，可忽略，很小，可忽略，在自身平面內(nèi)的剛度很大平面外剛度很小，可以忽略高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合6高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合7高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合82021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)

2、組合94.2 荷載效應(yīng)組合 n荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)n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)力和位移位移。n荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合n指在所有可能同時出現(xiàn)的諸荷載組合下，確定結(jié)指在所有可能同時出現(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)為最不利的一組應(yīng)為最不利的一組滿足：承載能力極限狀態(tài)滿足：承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)2021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合10荷載效應(yīng)

3、組合 一、無地震作用效應(yīng)組合時：一、無地震作用效應(yīng)組合時： wkwwQKQQGKGSSSS 樓面活荷載組合值系數(shù)、風(fēng)荷載組合值系數(shù)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)起控制作用時分別取值：永久荷載效應(yīng)起控制作用時分別取值： 0.70.7、0.00.0 可變荷載效應(yīng)起控制作用時分別取值：可變荷載效應(yīng)起控制作用時分別取值： 1.0 1.0 和和 0.6 0.6 或或 0.7 0.7 和和 1.0 1.0 對書庫、檔案庫、儲藏室、通風(fēng)機房、電梯機房對書庫、檔案庫、儲藏室、通風(fēng)機房、電梯機房 ，樓面活荷載組合系數(shù)取樓面活荷載組合系數(shù)取0.90.9wQ.2021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的

4、基本假定與荷載效應(yīng)組合11荷載分項系數(shù)的取值：荷載分項系數(shù)的取值： 承載力計算承載力計算 (1) (1) 永久荷載分項系數(shù)：永久荷載分項系數(shù)： 對結(jié)構(gòu)不利對結(jié)構(gòu)不利： 可變荷載效應(yīng)控制的組合：可變荷載效應(yīng)控制的組合： 1.21.2 永久荷載效應(yīng)控制的組合：永久荷載效應(yīng)控制的組合： 1.351.35 對結(jié)構(gòu)有利對結(jié)構(gòu)有利： 1.0(2) (2) 樓面活荷載分項系數(shù)樓面活荷載分項系數(shù) 1.41.4(3) (3) 風(fēng)荷載分項系數(shù)風(fēng)荷載分項系數(shù) 1.4 1.4 位移計算位移計算 以上各分項系數(shù)取值為以上各分項系數(shù)取值為1.0 1.0 GGGGQQ荷載效應(yīng)組合 2021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定

5、與荷載效應(yīng)組合12（恒恒荷載起控制，無風(fēng)荷載起控制，無風(fēng)）（活活荷載起控制，有風(fēng)）荷載起控制，有風(fēng)） （風(fēng)荷載起控制，有風(fēng)） QKGKSSS4 . 17 . 035. 1WKQKGKSSSS4 . 16 . 04 . 10 . 12 . 1QKWKGKSSSS4 . 17 . 04 . 10 . 12 . 1荷載效應(yīng)組合 2021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合13二、有地震作用效應(yīng)組合時二、有地震作用效應(yīng)組合時 wkwwEvkEvEhKEhGEGSSSSS 風(fēng)荷載的組合值系數(shù)風(fēng)荷載的組合值系數(shù)0.2 0.2 w. 荷載分項系數(shù)的取值荷載分項系數(shù)的取值 （位移計算位移計算取取1

6、.01.0）GEhEvW組合組合說明說明重力荷載及水平地震作用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重力荷載及豎向地震作用1.21.39 9度；水平長懸臂度；水平長懸臂8 8度、度、9 9度度重力荷載、水平地震及豎重力荷載、水平地震及豎向地震作用向地震作用1.21.30.59 9度；水平長懸臂度；水平長懸臂8 8度、度、9 9度度重力荷載、水平地震作用重力荷載、水平地震作用及風(fēng)荷載及風(fēng)荷載1.21.31.460m60m以上的高層建筑以上的高層建筑重力荷載、水平地震作用重力荷載、水平地震作用、豎向地震作用及風(fēng)荷載、豎向地震作用及風(fēng)荷載1.21.30.51.460m60m以上的高

7、層建筑；以上的高層建筑；9 9度度；水平長懸臂；水平長懸臂8 8度、度、9 9度度荷載效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合14承載能力的驗算承載能力的驗算側(cè)向側(cè)向( (水平）位移限制和舒適度要求水平）位移限制和舒適度要求2021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合151)承載能力的驗算 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)RS 0REEERS/0RE結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 2021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合162) 2) 側(cè)向側(cè)向( (水平）位移限制和舒適度要求水平）位移限制和舒適度要求 彈

8、性方法計算：彈性方法計算： 彈性方法計算的樓層層間最大位移與層彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比高之比 ue h 多遇地震作用標準值產(chǎn)生多遇地震作用標準值產(chǎn)生的層間側(cè)移的層間側(cè)移hh舒適度的驗算：舒適度的驗算： 高度超過高度超過150m150m，結(jié)構(gòu)頂點最大加速度值滿足：，結(jié)構(gòu)頂點最大加速度值滿足：maxmax結(jié)構(gòu)設(shè)計要求2021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合17結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 3) 3) 彈塑性方法計算（罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形彈塑性方法計算（罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算）驗算）（1 1）什么情況下要驗算什么情況下要驗算 （a a）7 79 9度設(shè)防、樓層屈

9、服系數(shù)度設(shè)防、樓層屈服系數(shù) 0.50.5的框架結(jié)構(gòu)的框架結(jié)構(gòu) （b b）7 79 9度設(shè)防、高度較大且沿高度的剛度和質(zhì)量分度設(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布很不均勻的高層建筑 （c c）特別重要的建筑（甲類建筑）特別重要的建筑（甲類建筑）（2 2）薄弱層的位置薄弱層的位置 （a a）樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，可?。菍忧姸认禂?shù)沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，可取底層底層 （b b）樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，可）樓層屈服強度系數(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，一般不超取屈服系數(shù)最小的樓層及相對較小的樓層，一般不超過過2

10、 23 3處處2021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合184) 4) 屈服強度系數(shù)：屈服強度系數(shù)： 按構(gòu)件實際配筋和材料標準強度計算的樓層受按構(gòu)件實際配筋和材料標準強度計算的樓層受剪承載力剪承載力 和罕遇大震作用（標準值）下由彈性計算得到和罕遇大震作用（標準值）下由彈性計算得到的樓層剪力之比。的樓層剪力之比。y結(jié)構(gòu)設(shè)計要求2021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合19 結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）彈塑性層間位移要求：結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）彈塑性層間位移要求：式中 h 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

11、平均的80時，按照表219采用，當(dāng)薄弱層y小于相鄰層平均y的50時，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)移驗算應(yīng)在截面設(shè)計完成之后進行huPPePPuuDVue/大震PueuP結(jié)構(gòu)設(shè)計要求高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合202021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合216) 結(jié)構(gòu)的延性和抗震等級 延性：延性：結(jié)構(gòu)構(gòu)件吸收能量的能力結(jié)構(gòu)構(gòu)件吸收能量的能力( (力位移曲線包圍的面積，主力位移曲線包圍的面積，主要反應(yīng)塑性變形能力要反應(yīng)塑性變形能力) )延性比延性比：構(gòu)件破壞時的變形與屈服構(gòu)件破壞時的變形與屈服時的變形的比值時的變形的比值抗震等級抗震等級：由結(jié)

12、構(gòu)類型、設(shè)防烈度、由結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防烈度、建筑高度等因素確定建筑高度等因素確定yv結(jié)構(gòu)設(shè)計要求高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合22高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合23決定抗震構(gòu)造措施等級時應(yīng)考慮的烈度決定抗震構(gòu)造措施等級時應(yīng)考慮的烈度乙類超高建筑乙類超高建筑, ,按特一級按特一級 考慮抗震措施考慮抗震措施甲類建筑甲類建筑, , 采取更有效的抗震措施采取更有效的抗震措施高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合24A級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級 高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合25B級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級 高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合26高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合27高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合282021-10-18高層建筑結(jié)構(gòu)的基本假定與荷載效應(yīng)組合29計算圖形的簡化 空間受力框架空間受力框架 平面受力框架平面受力框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要求高層建筑結(jié)構(gòu)的