第二章(1)風(fēng)荷載

1、高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 結(jié)構(gòu)方案優(yōu)選抗震構(gòu)造措施軸壓比，剪壓比等參數(shù)控制要求配筋率，加密區(qū)等參數(shù)控制要求鋼筋連接及錨固構(gòu)造要求結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)計(jì)算分析及結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖內(nèi)力計(jì)算分析及內(nèi)力調(diào)整罕遇地震下薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算構(gòu)件截面配筋計(jì)算 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 第二章 荷載作用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)計(jì)算分析及結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)：步驟一：構(gòu)件截面初選（估算荷載）步驟二：匯集荷載及荷載計(jì)算（精確計(jì)算荷載） 豎向恒荷載 豎向活荷載 水平風(fēng)荷載 地震作用步驟三：構(gòu)造結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 步驟五：內(nèi)力計(jì)算分析 豎向恒荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 豎向活荷載

2、作用下內(nèi)力計(jì)算 水平風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算（左風(fēng)、右風(fēng)） 地震作用下內(nèi)力計(jì)算（左地震、右地震）步驟六：控制截面及控制截面內(nèi)力調(diào)整 梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端 豎向荷載梁端出現(xiàn)塑鉸產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布步驟四：剛度驗(yàn)算 側(cè)移不滿足要求回到步驟二第二章 荷載作用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 步驟七：內(nèi)力組合、確定最不利內(nèi)力 梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端 豎向荷載梁端出現(xiàn)塑鉸產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布步驟八：截面配筋設(shè)計(jì)步驟九：延性設(shè)計(jì)調(diào)整步驟十：構(gòu)造要求第二章 荷載作用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 荷載作用 豎向荷載 恒荷載 活荷載 風(fēng)荷載 地震作用第二章 荷載作用

3、和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 一、恒荷載：一、恒荷載：結(jié)構(gòu)自重、附加永久荷載結(jié)構(gòu)自重、附加永久荷載 隔墻、裝飾、設(shè)備管道等（規(guī)范附錄A）二、活荷載二、活荷載 荷載規(guī)范：GB500092001 多層：應(yīng)考慮活荷載不利分布 高層：可以不考慮活荷載不利布置（因?yàn)椋赫荚谪Q向荷載 中所占比重小，另外對(duì)于框架梁其水平荷載引起內(nèi) 力更大） 結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)框剪結(jié)構(gòu)框筒結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)平均重度（kN/m2）0.91.21.11.41.31.51.41.7注：H100（或30層）取上限，H20層）取下限 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 風(fēng)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)有如下的特點(diǎn) 風(fēng)力作用與建筑物外形有直接關(guān)

4、系，圓形與正方形受到的風(fēng)力較合理 風(fēng)力受到建筑物周圍環(huán)境影響較大，處于高層建筑群中的高層建筑，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)受力更為不利的情況（紊流） 風(fēng)力作用具有靜力、動(dòng)力兩重性質(zhì)。 風(fēng)力在建筑物表面的分布很不均勻，在角區(qū)和建筑物內(nèi)收的局部區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生較大的風(fēng)力。 與地震作用相比，風(fēng)力作用持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，其作用更接近于靜力，但建筑物的使用期限出現(xiàn)較大風(fēng)力的次數(shù)較多。 由于有較長(zhǎng)期的氣象觀測(cè)，大風(fēng)的重現(xiàn)期很短，所以風(fēng)力大小的估計(jì)比地震作用大小的估計(jì)較為可靠。而且抗風(fēng)設(shè)計(jì)具有較大的可靠性。高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 一、風(fēng)荷載的成因和影響因素：1、成因：近地空氣流動(dòng)（即近地風(fēng)）在建筑物表面產(chǎn)生的風(fēng)壓和風(fēng)吸作用即

5、為建筑物所受到的風(fēng)荷載。2、影響因素：近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向建筑物所在地的地貌和周邊環(huán)境建筑物本身的特性高度、形狀及表面狀況這些影響因素通過 中的參數(shù)綜合考慮 0wWzszk高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 v“森拉克”肆虐浙閩 防波堤被沖垮百米 2003年7月28日 12:43 由于16號(hào)“森拉克”臺(tái)風(fēng)的襲擊，投資1.2億元、總長(zhǎng)達(dá)1837米的玉環(huán)縣坎門漁港防波堤遭受嚴(yán)重的損壞。漁港西堤被巨浪沖垮2個(gè)缺口，造成防波堤砌面下滑，總長(zhǎng)達(dá)100多米。險(xiǎn)情發(fā)生后，當(dāng)?shù)卣M織公安、邊防、民兵應(yīng)急分隊(duì)和群眾及時(shí)進(jìn)行搶修，力爭(zhēng)將損失降低到最低限度。 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建

6、筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 廣州大道南一棟五層廠房近1000平方米的2塊鐵皮被卷起后砸中附近五金廠，100多名工人僥幸逃過大難 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 0wWzszkkW：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/mkN/m2 2） 二、風(fēng)荷載的計(jì)算參數(shù)：高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 ( (一一) )基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓空曠平坦地面、距地空曠平坦地面、距地1010m m、5050年一遇、年一遇、1010minmin平均最大風(fēng)速平均最大風(fēng)速計(jì)算。（單位：計(jì)算。（單位：kN/mkN/m2 2）0200/16000 一般高層建筑考慮一般高層建筑考慮5050年一遇，特別重要或者有特殊要求的高層年一遇，特別重要

7、或者有特殊要求的高層建筑考慮建筑考慮100100年一遇年一遇高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 （二）風(fēng)壓高度變化系數(shù)（二）風(fēng)壓高度變化系數(shù) （風(fēng)速大小與高度及所處地貌有關(guān)系）風(fēng)速大小與高度及所處地貌有關(guān)系）地面粗糙度分類：地面粗糙度分類： A A類：類：近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū) B B類：類：田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和 城市郊區(qū)城市郊區(qū) C C類：類：有密集建筑群的城市市區(qū)有密集建筑群的城市市區(qū) D D類：類：有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)zz可查

8、表，也可通過公式計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 2Z10z （）地面粗糙度及梯度風(fēng)高度影響系數(shù) Z 計(jì)算點(diǎn)離地高度（標(biāo)高） 地面粗糙度指數(shù)地面粗糙度ABCD1.39710.6160.3180.120.160.220.3高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 （三）風(fēng)荷載體型系數(shù)（三）風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)對(duì)建筑表面的作用力并不等于基本風(fēng)壓值，而是隨建筑物的風(fēng)對(duì)建筑表面的作用力并不等于基本風(fēng)壓值，而是隨建筑物的體型、尺度、表面位置等而改變，其大小由實(shí)測(cè)或風(fēng)洞試驗(yàn)確定體型、尺度、表面位置等而改變，其大小由實(shí)測(cè)或風(fēng)洞試驗(yàn)確定 = = 垂直于建筑表面的平均風(fēng)作用力垂直于建筑表面的平均風(fēng)作用力/ /基本風(fēng)壓值

9、基本風(fēng)壓值 ss高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 （三）風(fēng)荷載體型系數(shù)（三）風(fēng)荷載體型系數(shù)s典型風(fēng)荷載體型系數(shù)舉例（典型風(fēng)荷載體型系數(shù)舉例（壓力為正號(hào)，吸力為負(fù)號(hào)）壓力為正號(hào)，吸力為負(fù)號(hào)）高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 典型風(fēng)荷載體型系數(shù)舉例典型風(fēng)荷載體型系數(shù)舉例（壓力為正號(hào)，吸力為負(fù)號(hào)）壓力為正號(hào)，吸力為負(fù)號(hào)）高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 局部風(fēng)壓體型系數(shù)：局部風(fēng)壓體型系數(shù)： 正壓區(qū)：同上取法正壓區(qū)：同上取法 負(fù)壓區(qū)：負(fù)壓區(qū)： 墻面：墻面：-1.0-1.0 墻角邊：墻角邊：-1.8-1.8 屋面局部部位（周邊和屋面坡度大于屋面局部部位（周邊和屋面坡度大于10100 0的屋脊部位）：的屋

10、脊部位）：-2.2-2.2 檐口、雨篷、遮陽板等突出構(gòu)件：檐口、雨篷、遮陽板等突出構(gòu)件：-2.0-2.0 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 （四）風(fēng)振系數(shù)（四）風(fēng)振系數(shù) ( (高度高度Z Z處風(fēng)振系數(shù)處風(fēng)振系數(shù)) ) Z風(fēng)分為風(fēng)分為平均風(fēng)（即穩(wěn)定風(fēng)）和脈動(dòng)風(fēng)（常稱陣風(fēng)脈動(dòng)）平均風(fēng)（即穩(wěn)定風(fēng)）和脈動(dòng)風(fēng)（常稱陣風(fēng)脈動(dòng)） 平均風(fēng)平均風(fēng)靜力靜力 脈動(dòng)風(fēng)脈動(dòng)風(fēng)動(dòng)力動(dòng)力高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 （四）風(fēng)振系數(shù)（四）風(fēng)振系數(shù) ( (高度高度Z Z處風(fēng)振系數(shù)處風(fēng)振系數(shù)) ) 與結(jié)構(gòu)的自振特性有關(guān)，（包括自振周期、振型等，與結(jié)構(gòu)的自振特性有關(guān)，（包括自振周期、振型等，也與結(jié)構(gòu)的高度有關(guān)）也與結(jié)構(gòu)的高度有

11、關(guān)） 基本自振周期基本自振周期T T1 1 0.25 S 0.25 S的工程結(jié)構(gòu)，的工程結(jié)構(gòu)，高度大于高度大于3030m m且且高寬高寬比大于比大于1.51.5的高柔房屋，考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)的高柔房屋，考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。風(fēng)振計(jì)算按照隨機(jī)振動(dòng)理論進(jìn)行，結(jié)構(gòu)自振周振的影響。風(fēng)振計(jì)算按照隨機(jī)振動(dòng)理論進(jìn)行，結(jié)構(gòu)自振周期按照結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)計(jì)算期按照結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)計(jì)算 一般懸臂型結(jié)構(gòu)（構(gòu)架、塔架、煙囪等高聳結(jié)構(gòu)），高度一般懸臂型結(jié)構(gòu)（構(gòu)架、塔架、煙囪等高聳結(jié)構(gòu)），高度大于大于3030m m，高寬比大于，高寬比大于1.51.5且可以忽略扭轉(zhuǎn)影響的高層建筑，且可以忽略扭轉(zhuǎn)影響的高層建

12、筑，按照下式計(jì)算：按照下式計(jì)算： Z高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 ZZZ1ZH1HBTHZZ0振型系數(shù)，可近似取脈動(dòng)增大系數(shù)，與， 及粗糙度有關(guān)脈動(dòng)影響系數(shù)，與，粗糙度和總高 有關(guān)高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 主要與結(jié)構(gòu)的周期和基本風(fēng)壓和地面粗糙程度有關(guān)主要與結(jié)構(gòu)的周期和基本風(fēng)壓和地面粗糙程度有關(guān) 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 主要與結(jié)構(gòu)的周期和基本風(fēng)壓和地面粗糙程度有關(guān)主要與結(jié)構(gòu)的周期和基本風(fēng)壓和地面粗糙程度有關(guān) 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 振型系數(shù)振型系數(shù)可由結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算確定，計(jì)算時(shí)可僅考慮受力方向基可由結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算確定，計(jì)算時(shí)可僅考慮受力方向基本振型的影響；本振型的影響

13、；對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的彎剪型結(jié)構(gòu)，對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的彎剪型結(jié)構(gòu)，也可近似采用振型計(jì)算點(diǎn)距室外地面高度也可近似采用振型計(jì)算點(diǎn)距室外地面高度Z Z與房屋高與房屋高度度H H的比值代替振型系數(shù)的比值代替振型系數(shù) Z/HZ/HZ高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 脈動(dòng)影響系數(shù)脈動(dòng)影響系數(shù)與房屋總高度、粗糙度類別、與房屋總高度、粗糙度類別、H/BH/B有關(guān)，查表。有關(guān)，查表。注意：注意：B B為迎風(fēng)面寬度為迎風(fēng)面寬度高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 ( (五五) )總風(fēng)荷載總風(fēng)荷載各個(gè)表面承受風(fēng)力的合力，沿高度變化的分布荷載各個(gè)表面承受風(fēng)力的合力，沿高度變化的分布荷載 : :建筑物表面法線與風(fēng)作用方向的夾角建筑物表面法線與風(fēng)作用方向的夾角 0 0：風(fēng)力作用方向與建筑表面垂直，風(fēng)壓全部計(jì)算風(fēng)力作用方向與建筑表面垂直，風(fēng)壓全部計(jì)算 9090：風(fēng)力作用方向與建筑表面平行，風(fēng)壓不算風(fēng)力作用方向與建筑表面平行，風(fēng)壓不算0 90:0 90:風(fēng)力的分量，注意風(fēng)力分解時(shí)區(qū)別風(fēng)力為風(fēng)力的