高層建筑結(jié)構(gòu)課件第三章

1、對風荷載的認識:1. 風載屬于動還是靜力荷載?2. 如何對不同的建筑進行風載分析?20012v基本風壓0kzsz 0zszzs11zzzzzH z23130.250.53 10HTB2130.030.03HTB18層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，房屋總高度58m，H/B=2 ，D類地區(qū)，標準風壓0.7kN/m2。計算總風荷載標準值及位置。iBsi0wiicosisiiiBwwcos0iXiiXwiwiwiiXwisiinizzzBwWcos01mwXwXiii1616.298 .4660222210/45. 144. 17 . 0mskNTw46. 0,35. 1v16.2962. 0HHwvHHwWiz

2、iizizzz層數(shù)層數(shù)Hi0.62*Hi/HUzBz*UzWz18580.62001.75512.375169.2517540.57721.71542.292666.8516510.54521.68432.229565.0115480.51311.65202.165163.1314450.48101.61822.099261.2113420.44901.58292.031859.2412390.41691.54581.962757.2311360.38481.50671.891555.1510330.35281.46531.818153.019300.32071.42131.742050.79

3、8270.28861.37421.662848.487240.25661.32331.579946.076210.22451.26801.492543.525180.19241.20691.399440.804150.16031.13851.298937.873130.13901.08761.226535.76290.09620.96681.063131.00150.05340.80110.854524.92風洞試驗1.1.何謂風洞試驗？何謂風洞試驗？ 風洞試驗是一種測量大氣邊界層內(nèi)風對建筑物作用大小的試驗方法。2.2.為何要進行風洞試驗？為何要進行風洞試驗？ 現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定的風荷載值的方法適

4、用于體型規(guī)則、高度不太大的單幢建筑。但風對于體型復(fù)雜、高柔建筑的作用不適宜采用，且缺乏深入理論研究，所以需要通過風洞試驗采集到實際結(jié)構(gòu)在風作用下的準確數(shù)據(jù)。3.3.哪些高層建筑需要進行風洞試驗？哪些高層建筑需要進行風洞試驗？ 1）高度大于200m；2）高度大于150m，且平面形狀不規(guī)則、立面復(fù)雜，或立面開洞、連體建筑；3）規(guī)范中未給出風載體型系數(shù)的建筑；4）周圍地形復(fù)雜，鄰近有高層建筑，缺乏建筑物相互干擾增大系數(shù)的。4.4.風洞試驗的具體要求？風洞試驗的具體要求？ 風洞試驗要求在風洞中能模擬風速隨高度的變化，一般風洞尺寸：寬2-4m，高2-3m，長5-30m。建筑物模型通常有三種：剛性壓力模型

5、、氣動彈性模型、剛性高頻力平衡模型。第一種模型最常用，模型比例約1：300-1：500，模型采用有機玻璃制成。5. 5. 風洞試驗原理（剛性壓力模型）？風洞試驗原理（剛性壓力模型）？ 模型本身、周圍建筑物以及地形均要與實物幾何相似，與風流動有明顯關(guān)系的特征如建筑外形、突出部分都應(yīng)正確模擬。模型上布置大量直徑1.5mm的測壓孔，孔內(nèi)安裝壓力傳感器，試驗時量測各孔的受力，通過儀器將記錄轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，得到結(jié)構(gòu)的平均風壓和波動風壓。風洞試驗持續(xù)時間為60s，相應(yīng)實際時間為1h。地震作用重點內(nèi)容回顧1.抗震設(shè)防的三水準目標；2.抗震設(shè)計的兩階段方法；3.抗震設(shè)防類別；4.地震作用計算方法；5.設(shè)計反應(yīng)

6、譜曲線。第四章 設(shè)計要求及荷載效應(yīng)組合一、承載力驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗算的一般表達式： 無地震作用組合時：S鋼筋混凝土砌體； 2）結(jié)構(gòu)概念設(shè)計：結(jié)構(gòu)布置對抗震有利；避免薄弱層 或采取相應(yīng)措施彌補；采用多道抗 震防線。 3）延性結(jié)構(gòu)設(shè)計：延性框架、延性剪力墻。 4）抗震等級 地震震級地震震級- 地震釋放能量的大小地震釋放能量的大小 地震烈度地震烈度- 地震對地面建筑物的破壞程度地震對地面建筑物的破壞程度抗震等級抗震等級- 建筑物抗震設(shè)防的水平建筑物抗震設(shè)防的水平 （一二三四）（一二三四）抗震類別抗震類別- 建筑物重要程度（甲乙丙丁）建筑物重要程度（甲乙丙?。?抗震設(shè)計中的級、別的概念抗震設(shè)計中的級

7、、別的概念Q、w分別為樓面活荷載組合值系數(shù)和風荷載組合值系數(shù)，當永久荷載效應(yīng)起控制作用時應(yīng)分別取0.7和0.0；當可變荷載效應(yīng)起控制作用時應(yīng)分別取1.0和0.6（多層）或1.0和1.0 （高層） 。注：對書庫、檔案庫、儲藏室、通風機房和電梯機房，本條樓面活荷載組合值系數(shù)取0.7的場合應(yīng)取為0.9。無地震作用效應(yīng)組合時，荷載分項系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用1 .承載力計算時： 1）永久荷載的分項系數(shù)G：當其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時，對由可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.2，對由永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.35；當效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時，應(yīng)取1.0； 2）樓面活荷載的分項系戮Q:一般情況下應(yīng)取1.4； 3）風荷載的分項系

8、數(shù)w應(yīng)取1.4。 2. 位移計算時，公式中各分項系數(shù)均應(yīng)取1.0。無地震作用組合應(yīng)用于非抗震設(shè)計及6度抗震設(shè)防，但不要求地震作用計算的結(jié)構(gòu)。基本荷載工況有兩種：1.恒載+活載 1.2恒載效應(yīng)+1.4活載效應(yīng) 1.35恒載效應(yīng)+1.40.7活載效應(yīng)2.恒載+活載+風荷載 1.2恒載效應(yīng)+1.4活載效應(yīng)+1.41.0風載效應(yīng)有地震作用時組合的設(shè)計值計算S荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計值； SGE重力荷載代表值的效應(yīng)； SEhk水平地震作用標準值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增 大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)； SEvk豎向地震作用標準值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增 大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)； G重力荷載分項系數(shù)； w風荷載分項系

9、數(shù)；Eh水平地震作用分項系數(shù)；Ev豎向地震作用分項系數(shù)； w風荷載的組合值系數(shù)，應(yīng)取0.2。 荷載代表值：對永久荷載采用標準值作為代表值；對可變荷 載根據(jù)設(shè)計要求采用標準值、組合值、頻遇值 或準永久值作為代表值。重力荷載代表值：取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值+各可變荷載 組合值之和。各可變荷載組合值系數(shù)如下：豎向活荷載的布置 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時可不考慮活荷載的不利布置，而采用滿布活荷載計算內(nèi)力。 控制截面和最不利內(nèi)力控制截面和最不利內(nèi)力 控制截面：梁、柱、墻肢 柱或墻肢的不利內(nèi)力1） 及相應(yīng)的N、V；2） 及相應(yīng)的N、V；3） 及相應(yīng)的M、V；4） 較大及N較大（小偏壓）或較?。ù笃珘海籱axMm

10、axNminNmaxM1.承載力驗算公式（荷載效應(yīng)與抗力的關(guān)系，理解承載力抗震調(diào)整系數(shù)的意義）2.側(cè)移限制？（掌握彈性位移限值，了解彈塑性位移限值）3.抗震結(jié)構(gòu)延性設(shè)計？4.抗震等級劃分？5.荷載效應(yīng)組合？（無地震作用和有地震作用）6.彎矩調(diào)幅的概念？分層法計算步驟及要點1.選擇某榀框架作為計算單元2.計算梁柱線剛度以及節(jié)點處分配系數(shù) 1）對于現(xiàn)澆框架，要考慮梁有效截面慣性矩的調(diào)整； 2）柱端設(shè)為固定端； 3）底層柱固定在基礎(chǔ)頂面，可以視為固定端，其它層柱要 考慮到實際有柱端轉(zhuǎn)動，故上層各柱線剛度乘以0.9修 正系數(shù)； 4）梁和底層柱的傳遞系數(shù)按遠端固定，取1/2；上層各柱 的傳遞系數(shù)取1/3

11、。3. 統(tǒng)計各層梁上豎向荷載設(shè)計值，并計算梁的固端彎矩。4. 按前面規(guī)定的分配系數(shù)和傳遞系數(shù)，采用力矩分配法對每一層框架分別進行計算。5. 求得每層內(nèi)力后，將同屬于上下兩層的柱彎矩值進行疊加， 作為原框架該柱的最終彎矩，梁的彎矩僅屬于本層，不需疊加。6.得到框架最終彎矩圖后，根據(jù)節(jié)點靜力平衡可求得梁跨中彎矩，支座剪力以及柱剪力和軸力。_2hy _23hy _y212ciVdh121.mjjjjkjmjkkVVVVVVnjiijVF212jkjkjjiVuh22111212jjjmmjkjkkkjjVVuiihh1jkjkjmjkkiVVi1jkjkjmjkkdVVdllulbbcclrbbrrulbbcclrbbiMMMiiiMMMiijjjMV y下jjjjMVhy上1jkjkjmjkkDVVD0123yyyyyh1234iiii1234iiii 1234/I