第3章01高層建筑結(jié)構(gòu)荷載

1、 高層建筑結(jié)構(gòu)主要承受豎向荷載、水平荷載等。與多層建筑結(jié)構(gòu)有所不同，高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載效應(yīng)遠(yuǎn)大于多層建筑結(jié)構(gòu)，水平荷載的影響顯著增加，成為其設(shè)計(jì)的主要因素。此外高層建筑結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮溫度變化、材料的收縮和徐變、地基不均勻沉降等間接作用在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的效應(yīng)。屋面雪荷載、施工荷載kwzszow單體建筑的體型系數(shù)2）群體風(fēng)壓體型系數(shù) 對(duì)建筑群，尤其是高層建筑群，當(dāng)房屋相互間距較近時(shí)，由于漩渦的相互干擾，房屋某些部位的局部風(fēng)壓會(huì)顯著增大。為此，高層規(guī)程規(guī)定，當(dāng)多棟或群集的高層建筑相互間距較近時(shí)，宜考慮風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)。一般可將單體建筑的體型系數(shù)乘以相互干擾增大系數(shù)，該系數(shù)可參考類似條件的試驗(yàn)資料

2、確定，必要時(shí)宜通過風(fēng)洞試驗(yàn)確定。（3）局部風(fēng)壓體型系數(shù) 在計(jì)算風(fēng)荷載對(duì)建筑物某個(gè)局部表面的作用時(shí)，要采用局部風(fēng)荷載體型系數(shù)，用于驗(yàn)算表面圍護(hù)結(jié)構(gòu)及玻璃等強(qiáng)度和構(gòu)件連接強(qiáng)度。 檐口、雨蓬、遮陽(yáng)板、陽(yáng)臺(tái)等水平構(gòu)件計(jì)算局部上浮風(fēng)荷載時(shí)，風(fēng)荷載體型系數(shù)不宜小于-2.0。設(shè)計(jì)建筑幕墻時(shí)，應(yīng)按有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用。zzz 1脈動(dòng)增大系數(shù)),(210zonetypetf脈動(dòng)影響系數(shù)),/,(zonetypebhhf振型系數(shù)hhtypehhfiiz/),(脈動(dòng)增大系數(shù)周期的近似計(jì)算脈動(dòng)影響系數(shù)平均風(fēng)壓與波動(dòng)風(fēng)壓總風(fēng)荷載為建筑物各個(gè)表面上承受風(fēng)力的總風(fēng)荷載為建筑物各個(gè)表面上承受風(fēng)力的合力，是合力，是沿建筑物高度變

3、化的線荷載。沿建筑物高度變化的線荷載。通常通常按按x、y兩個(gè)互相垂直的方向分別計(jì)算總風(fēng)荷兩個(gè)互相垂直的方向分別計(jì)算總風(fēng)荷載。載。iisizzkbwwcos0 地震時(shí)，由于地震波的作用產(chǎn)生地面運(yùn)動(dòng)，并通過房屋基礎(chǔ)影響上部結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)作用，這就是地震作用。地震波會(huì)使房屋產(chǎn)生豎向振動(dòng)和水平振動(dòng)，一般對(duì)房屋的破壞主要是由水平振動(dòng)造成的，因此設(shè)計(jì)中主要考慮水平地震作用，只有震中附近的高烈度區(qū)或豎向振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果時(shí)，才同時(shí)考慮豎向地震作用。死亡24人，經(jīng)濟(jì)損失94億美元。1212層鋼筋混凝土住宅和商務(wù)大樓，自樓梯間相接層鋼筋混凝土住宅和商務(wù)大樓，自樓梯間相接處分裂，東側(cè)樓處分裂，東側(cè)樓6 6

4、層以下全部塌陷，并向東側(cè)倒在層以下全部塌陷，并向東側(cè)倒在鄰房鄰房4 4層樓公寓上。西側(cè)樓層樓公寓上。西側(cè)樓5 5層以下全部倒塌，并層以下全部倒塌，并向西傾倒在另一棟大樓上，柱間距介于向西傾倒在另一棟大樓上，柱間距介于8 8米到米到1010米，米，且柱子數(shù)量偏少。且柱子數(shù)量偏少。1616層鋼筋混凝土住宅大樓。地震時(shí)其中一棟傾倒，靠在呈層鋼筋混凝土住宅大樓。地震時(shí)其中一棟傾倒，靠在呈l l型平面大樓型平面大樓上，柱間距上，柱間距7 7至至1010米。造成傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少，間距太大。米。造成傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少，間距太大。唐山大地震：唐山大地震：19761976年年7 7月月2828

5、日日3 3時(shí)時(shí)4242分分5454秒，河北唐山、豐南一帶發(fā)生了秒，河北唐山、豐南一帶發(fā)生了7.87.8級(jí)強(qiáng)烈級(jí)強(qiáng)烈地震，震中區(qū)烈度地震，震中區(qū)烈度1111度。地震波及天津市和北京市。度。地震波及天津市和北京市。150150萬人口中死亡萬人口中死亡2424萬，傷萬，傷1616萬；直接經(jīng)濟(jì)損失萬；直接經(jīng)濟(jì)損失100100億元，震后重建費(fèi)用億元，震后重建費(fèi)用100100億元。億元。唐山市文化路青年宮，為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房，唐山市文化路青年宮，為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房，7.87.8級(jí)地震時(shí)倒塌一層，級(jí)地震時(shí)倒塌一層，7.17.1級(jí)地震時(shí)除四根門柱外，全部坍塌。級(jí)地震時(shí)除四根門柱外，全部坍塌。開灤煤礦醫(yī)院，

6、五層磚混結(jié)構(gòu)（局部七層），僅西部轉(zhuǎn)角殘存開灤煤礦醫(yī)院，五層磚混結(jié)構(gòu)（局部七層），僅西部轉(zhuǎn)角殘存 。開灤煤礦救護(hù)樓，磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房，墻倒頂塌。開灤煤礦救護(hù)樓，磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房，墻倒頂塌。 唐山地區(qū)交通局，磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞。（此處為唐山地震重點(diǎn)唐山地區(qū)交通局，磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞。（此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。）保護(hù)遺跡之一。）唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書館，三層高的閱覽室，系裝配式純框架結(jié)構(gòu)，西頭倒毀，唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書館，三層高的閱覽室，系裝配式純框架結(jié)構(gòu)，西頭倒毀，東頭框架幸存。（此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。）東頭框架幸存。（此處為唐山

7、地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。） 唐山市唐山市機(jī)車車輛廠機(jī)車車輛廠震后概貌。震后概貌。震后工廠廠區(qū)震后工廠廠區(qū)1 1、目前的地震形勢(shì)、目前的地震形勢(shì)地震的發(fā)生有間歇性。一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生較頻繁，一段時(shí)間內(nèi)較平靜。地震的發(fā)生有間歇性。一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生較頻繁，一段時(shí)間內(nèi)較平靜。我國(guó)目前處于地震活躍期。我國(guó)目前處于地震活躍期。近年來國(guó)際上大地震：近年來國(guó)際上大地震：（1 1）印度大地震，）印度大地震，20012001年年1 1月月2626日上午日上午8 8時(shí)時(shí)4646分，印度西北分，印度西北部古吉拉特邦，地級(jí)部古吉拉特邦，地級(jí)7.97.9級(jí)。級(jí)。（2 2）美國(guó)加州北嶺地震，）美國(guó)加州北嶺地震，19941994年年

8、1 1月月1717日，日，7.07.0級(jí)，級(jí)，24002400棟棟建筑被毀，多處高架公路橋受損，死亡建筑被毀，多處高架公路橋受損，死亡6161人，傷人，傷73007300人，人，直接經(jīng)濟(jì)損失直接經(jīng)濟(jì)損失300300億美元。億美元。（3 3）日本阪神地震，）日本阪神地震，19951995年年1111月月1717日，日，7.27.2級(jí)，級(jí)，2222萬棟房萬棟房屋倒塌或嚴(yán)重?fù)p壞，死亡屋倒塌或嚴(yán)重?fù)p壞，死亡63486348人，傷人，傷4 4萬人，經(jīng)濟(jì)損失萬人，經(jīng)濟(jì)損失10001000億美元。億美元。 簡(jiǎn)稱為：簡(jiǎn)稱為：“小小震不壞，中震可修，震不壞，中震可修，大震不倒大震不倒”。 有特殊要求的建筑、地震

9、易倒有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑，塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑，特別不規(guī)則的建筑等特別不規(guī)則的建筑等 抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為6 6度及以上地區(qū)的所有新建建筑工程均必需度及以上地區(qū)的所有新建建筑工程均必需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。 規(guī)范適用于規(guī)范適用于6-96-9度地區(qū)抗震設(shè)計(jì)及隔震、消能減震設(shè)計(jì)。度地區(qū)抗震設(shè)計(jì)及隔震、消能減震設(shè)計(jì)。 超過超過9 9度的地區(qū)和行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。度的地區(qū)和行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。一般情況下采用抗震設(shè)防烈度。一般情況下采用抗震設(shè)防烈度。 在一定條件下可采用抗震設(shè)防區(qū)劃提供的地震動(dòng)參數(shù)。在

10、一定條件下可采用抗震設(shè)防區(qū)劃提供的地震動(dòng)參數(shù)。建筑類別不同，抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也不同。建筑類別不同，抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也不同。設(shè)設(shè)防防分分類類1.1.抗震設(shè)防分類抗震設(shè)防分類建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)gb50223gb50223。該標(biāo)準(zhǔn)主要以地震中和地震后房屋的損壞對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響該標(biāo)準(zhǔn)主要以地震中和地震后房屋的損壞對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響的程度大小，將建筑分成的程度大小，將建筑分成4 4個(gè)抗震設(shè)防類別。個(gè)抗震設(shè)防類別。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范gb50011-2001gb50011-2001對(duì)上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改。對(duì)上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改?？箍拐鹫鸫氪胧┦┹^小乙類建筑：工礦企業(yè)的變電所、空

11、壓站以及城市供水水源的泵房等。較小乙類建筑：工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等。抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。2.2.抗震設(shè)防措施抗震設(shè)防措施抗震措施抗震措施: :除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。包括抗震構(gòu)造措施?？拐饦?gòu)造措施：一般不須計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的抗震構(gòu)造措施：一般不須計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。各種細(xì)部要求。3.3.地震作用地震作用在設(shè)防烈度為在設(shè)防烈度為6 6度時(shí)，除規(guī)范有具體規(guī)定外，

12、對(duì)乙、丙、丁類建度時(shí)，除規(guī)范有具體規(guī)定外，對(duì)乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算?；靖拍睿夯靖拍睿旱卣鹱饔门c地震作用效應(yīng)地震作用與地震作用效應(yīng)地震作用：是指地面震動(dòng)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生動(dòng)力荷載，俗稱為地震荷地震作用：是指地面震動(dòng)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生動(dòng)力荷載，俗稱為地震荷載。載。注意：是間接作用注意：是間接作用地震作用效應(yīng)：地震作用產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形地震作用效應(yīng)：地震作用產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性：結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性： 結(jié)構(gòu)的自振周期、阻尼、振型等。結(jié)構(gòu)的自振周期、阻尼、振型等。結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析：結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析：是結(jié)構(gòu)地震作用的計(jì)算方法是結(jié)構(gòu)地震作用的計(jì)算方法結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)：結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)：結(jié)構(gòu)的 位移、速度、加速度位移、速度、加速度 及內(nèi)力和變形及內(nèi)力和變形 。 地震作用簡(jiǎn)化為三個(gè)方向：兩個(gè)水平方向，一個(gè)豎向。地震作用簡(jiǎn)化為三個(gè)方向：兩個(gè)水平方向，一個(gè)豎向。地震作用的簡(jiǎn)化：地震作用的簡(jiǎn)化： 一般分別計(jì)算三個(gè)方向的地震作用。一般分別計(jì)算三個(gè)方向的地震作用。等等 效效 靜靜 力力 法法簡(jiǎn)簡(jiǎn) 化化 的的 底底 部部 剪剪 力力 法法振振 型型 分分 解解 反反 應(yīng)應(yīng) 譜譜 法法反反 應(yīng)應(yīng) 譜譜 理理 論論靜靜 態(tài)態(tài) 分分 析析