4高層設計要求及荷載效應組合ppt課件

1、高層建筑構(gòu)造 青島理工大學 田 礫2019.10 簡要回想 Review 根本風壓如何確定？影響要素？ 總風荷載如何計算？ 地震作用常用計算方法及適用條件？ 地震反響包括什么？地震動三要素？ 構(gòu)造動力特性？與什么有關？ 反響譜？本章重點本章重點Emphases承載力驗算及側(cè)移限制承載力驗算及側(cè)移限制穩(wěn)定、抗傾覆、溫馨度穩(wěn)定、抗傾覆、溫馨度延性構(gòu)造、抗震等級延性構(gòu)造、抗震等級荷載效應組合荷載效應組合Chp.4 Chp.4 設計要求及荷載效應組合設計要求及荷載效應組合寧波寧波 甬江沿岸甬江沿岸房屋建筑構(gòu)造應具有：房屋建筑構(gòu)造應具有：v足夠的承載力；v足夠的剛度；v抗震構(gòu)造還應具有足夠的延性和良好的

2、耗能才干。v合理地選擇計算分析方法，合理地選擇計算分析方法，v確定計算模型和相關參數(shù)，確定計算模型和相關參數(shù)，v正確運用計算機分析軟件，正確運用計算機分析軟件，v檢驗和判別計算結(jié)果的可靠性等檢驗和判別計算結(jié)果的可靠性等v 對高層建筑構(gòu)造至關重要。對高層建筑構(gòu)造至關重要。v 目前，仍以線彈性法分析內(nèi)力，目前，仍以線彈性法分析內(nèi)力，彈塑性設計截面為主。彈塑性設計截面為主。 高層建筑構(gòu)造是復雜的三維空間受力體高層建筑構(gòu)造是復雜的三維空間受力體系，計算分析時應根據(jù)構(gòu)造實踐情況，選取系，計算分析時應根據(jù)構(gòu)造實踐情況，選取能較準確地反映構(gòu)造中各構(gòu)件的實踐受力情能較準確地反映構(gòu)造中各構(gòu)件的實踐受力情況的力學

3、模型。況的力學模型。 平面或空間協(xié)同任務平面或空間協(xié)同任務 空間桿系空間桿系 空間桿空間桿-薄壁桿系薄壁桿系 空間桿空間桿-墻板元墻板元 其他組合有限元其他組合有限元 等計算模型。等計算模型。1.承載力驗算承載力驗算v0SRvRESEREvRE150m，應，應按照按照10年重現(xiàn)期計算風載下年重現(xiàn)期計算風載下構(gòu)造頂點加速度，或由風洞構(gòu)造頂點加速度，或由風洞實驗確定順風向和橫風向構(gòu)實驗確定順風向和橫風向構(gòu)造頂點加速度造頂點加速度v 住宅、公寓住宅、公寓 amax0.15m/s2v 辦公、旅館辦公、旅館 amax0.25m/s24.穩(wěn)定和抗傾覆v重力荷載傾覆問題 v程度荷載 P-效應鋼構(gòu)造鋼構(gòu)造鋼砼

4、構(gòu)造鋼砼構(gòu)造5.延性構(gòu)造延性構(gòu)造v延性：構(gòu)件或構(gòu)造屈服后，具有承載力不降延性：構(gòu)件或構(gòu)造屈服后，具有承載力不降低或根本不降低、具有足夠塑性變形才干的低或根本不降低、具有足夠塑性變形才干的一種性能。一種性能。v構(gòu)件延性比：極限變形與屈服變形的比值構(gòu)件延性比：極限變形與屈服變形的比值v構(gòu)造延性比：極限形狀頂點位移與屈服頂點構(gòu)造延性比：極限形狀頂點位移與屈服頂點位移的比值位移的比值 P78圖圖4-16.抗震等級抗震等級v如何確定？如何確定？v目的？目的？A級高層級高層思索題：思索題： 鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土框架剪力墻房屋構(gòu)剪力墻房屋構(gòu)造，高造，高60m, 丙類建筑，丙類建筑，8度設防。確度設防。確

5、定：定：類場地時，框架、剪力墻的抗震等類場地時，框架、剪力墻的抗震等級；級；類場地時，框架、剪力墻的抗震等類場地時，框架、剪力墻的抗震等級。級。 110m高呢？高呢？與表與表2-2，2-3，4-4，4-5，4-6有關有關3、2、2、11、1、1、特、特1)(21100niQikciQikQQGkGSSSS)(100niQikciQiGkGSSS可變荷載控制的組合可變荷載控制的組合永久荷載控制的組合永久荷載控制的組合7.荷載效應組合荷載效應組合 規(guī)范組合：規(guī)范組合： 準永久組合準永久組合: 頻遇組合：頻遇組合： niQikcikQGkSSSS21niQikqiGkSSS1niQikqikQfGk

6、SSSS2112) 正常運用極限形狀設計表達式正常運用極限形狀設計表達式3有地震的荷載效應組合有地震的荷載效應組合P82-83hEwkwwkEhEhGEGSSSSSvEvk+8.塑性內(nèi)力重分布 在超靜定構(gòu)造中，構(gòu)件的內(nèi)力與剛度大小有關。在某些情況下，構(gòu)件很容易開裂(有時出現(xiàn)塑性鉸)，開裂后剛度降低，該桿件的內(nèi)力分配比例減小，另一些構(gòu)件內(nèi)力增大，這種景象稱為塑性內(nèi)力重分配。思索塑性內(nèi)力重分配，設計時的內(nèi)力調(diào)整有兩種： 調(diào)調(diào) 幅幅 一方面是為了使計算較為符合實踐，另一方面也是利用這種性質(zhì)，使某個部位降低內(nèi)力，減少配筋，可采用“調(diào)幅方法調(diào)整內(nèi)力，一些構(gòu)件內(nèi)力降低，另一些構(gòu)件內(nèi)力增大。降低了內(nèi)力的部位

7、就會早出裂痕，或早進入屈服，調(diào)幅愈大，裂痕出得愈早。調(diào)整內(nèi)力調(diào)整內(nèi)力 思索到在地震作用下，某些部位先屈服，那么未屈服部位必然內(nèi)力增大，為了后者的平安，有意加大其內(nèi)力，但前者內(nèi)力并不減少。 例如：P129式5-41 調(diào)幅(調(diào)整)的多少可由設計人員根據(jù)需求確定和控制，但是規(guī)范對各種調(diào)幅有限制，也就是規(guī)定了內(nèi)力的最低值。兩類調(diào)幅兩類調(diào)幅( (調(diào)整調(diào)整) )的方法：的方法：(1)(1)用彈性計算所得到的內(nèi)力乘以系數(shù)用彈性計算所得到的內(nèi)力乘以系數(shù)( (大于大于1 1或小于或小于) )(2)(2)在計算時降低桿件剛度，計算時構(gòu)件剛度在計算時降低桿件剛度，計算時構(gòu)件剛度 降低愈多，內(nèi)力愈小。降低愈多，內(nèi)力愈

8、小。 什么情況下調(diào)幅？程度荷載？豎向荷載什么情況下調(diào)幅？程度荷載？豎向荷載 調(diào)幅與組合的順序？調(diào)幅后跨中彎矩怎樣辦？調(diào)幅與組合的順序？調(diào)幅后跨中彎矩怎樣辦？ 中規(guī)定的調(diào)幅有以下幾處中規(guī)定的調(diào)幅有以下幾處: :框架梁框架梁( (延續(xù)梁延續(xù)梁) )在豎向荷載下的調(diào)幅，框架在豎向荷載下的調(diào)幅，框架- -剪力墻構(gòu)造中框架的內(nèi)力調(diào)整，內(nèi)力乘剪力墻構(gòu)造中框架的內(nèi)力調(diào)整，內(nèi)力乘以系數(shù)以系數(shù)框架框架- -剪力墻構(gòu)造中框架與剪力墻之間的聯(lián)剪力墻構(gòu)造中框架與剪力墻之間的聯(lián)絡梁的調(diào)幅，聯(lián)肢剪力墻中連梁的調(diào)幅，絡梁的調(diào)幅，聯(lián)肢剪力墻中連梁的調(diào)幅，剛度折減剛度折減如：裝配整體式框架梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)如：裝配整體式框架梁端

9、彎矩調(diào)幅系數(shù)0.7-0.7-0.80.8，現(xiàn)澆那么為，現(xiàn)澆那么為0.8-0.90.8-0.9，剪力墻或框剪，剪力墻或框剪構(gòu)造連梁剛度折減系數(shù)可取構(gòu)造連梁剛度折減系數(shù)可取0.550.55。其他問題其他問題v豎向活載不利布置豎向活載不利布置v程度荷載方向程度荷載方向v控制截面控制截面v最不利內(nèi)力最不利內(nèi)力v平面構(gòu)造假定，剛性樓蓋假定平面構(gòu)造假定，剛性樓蓋假定v計算方法：彈性計算內(nèi)力，彈塑性設計截面計算方法：彈性計算內(nèi)力，彈塑性設計截面v例題例題4-1本章小結(jié)思索題v構(gòu)造分析方法主要有哪些？高層構(gòu)造普通采用哪種構(gòu)造分析方法主要有哪些？高層構(gòu)造普通采用哪種方法計算其內(nèi)力和位移？方法計算其內(nèi)力和位移？ v高層建筑構(gòu)造的計算模型有哪些？通常根據(jù)什么原高層建筑構(gòu)造的計算模型有哪些？通常根據(jù)什么原那么確定構(gòu)造的計算模型？那么確定構(gòu)造的計算模型？ v什么是荷載效應組合？有無地震作用效應組合的區(qū)什么是荷載效應組合？有無地震作用效應組合的區(qū)別是什么？別是什么？ 要思索哪些工況？要思索哪些工況？v為什么要限制構(gòu)造在正常情況下的程度位移？為什么要限制構(gòu)造在正常情況下的程度位移？ v如何防止高層建筑出現(xiàn)傾覆問題？為什么不進展專如何防止高層建筑出現(xiàn)傾覆問題？為什么不進展專門的抗傾覆驗算？門的抗傾覆驗算？ v為什么抗震設計要區(qū)分抗震等級？