12-15建筑結(jié)構(gòu)上的作用力

P11.2.1荷荷載、、作用及其分分類1.2結(jié)結(jié)構(gòu)上的荷荷載1.2.3樓樓面活荷荷載1.2.2永永久荷載載1.2.4屋屋面活荷荷載1.2.5風風荷載1.2.6荷荷載代表表值1P21.2.1荷荷載、作作用及其分類類荷載與作用的的定義：荷載：直接施加在在結(jié)構(gòu)上的力力。作用：是指施加在結(jié)結(jié)構(gòu)上的集中中力或分布力力(直接作用，，也稱為荷載載)和引起結(jié)結(jié)構(gòu)外加變形形的原因(間間接作用)。。作用包括荷載載。2P31.2.1荷荷載、作作用及其分類類樓（屋）面可變荷載風荷載吊車荷載永久荷載（重重力荷載、土土壓力等）可變荷載偶然作用（如如爆炸、撞擊擊）直接作用間接作用（如地震作用、地基變形、材料收縮、焊接應力、溫度變化等。）3P41.2.1荷荷載、作作用及其分類類分類：按作用施加的的方式分類：：①直接作用用：如結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的自重、雪雪荷載、使用用活荷載和風風荷載等；②間接作用用：地基不均勻勻沉降、溫度度變化、焊接接變形、混凝凝土收縮、地地震作用等；；按結(jié)構(gòu)的反應應特點劃分：：①靜態(tài)作用用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的的加速度可以以忽略不計的的作用②動態(tài)作用用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的的加速度不可可忽略不計的的作用4P5按隨時間的變變異分類：永久作用(恒荷載)：：在結(jié)構(gòu)使用期期間，其值不不隨時間變化化，或其變化化與平均值相相比可以忽略略不計，或其其變化是單調(diào)調(diào)的并能趨于于限值的荷載載。如結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重重、建筑構(gòu)造造層自重、土壓力、預預應力等?？勺冏饔?活荷載)：：在結(jié)構(gòu)使用期期間，其值隨隨時間變化，，且且其變化與與平均值相比比不可以忽略略不計的荷載載。如樓面和屋面活載、、風荷載、雪雪荷載、吊車車荷載、車輛輛荷載等；3.偶然然作用：結(jié)構(gòu)使用期間間可能不出現(xiàn)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)現(xiàn)，其作用時時間短、效應大大的荷載為偶偶然荷載，如如爆炸力、撞撞擊和地震等等。5P61.2.2永永久荷載對結(jié)構(gòu)自重,可按結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的設計尺尺寸與材料單單位體積的自自重計算確定定。重量＝重力密密度×體積對于自重變異異較大的材料料和構(gòu)件(如現(xiàn)場制作作的保溫材料料、混凝土薄壁構(gòu)件件等)，自重的標標準值應根據(jù)據(jù)對結(jié)構(gòu)的不不利狀態(tài)，取取上限值或下下限值。重量＝重力密密度×面積6P71.2.2永永久荷載表1常用用材料和建筑筑構(gòu)造層做法法單位重量常用材料單位重量（kN/m3）常用建筑構(gòu)造做法單位（kN/m2）鋼筋混凝土普通磚砌體石（花崗石、大理石）木材鋼材水泥砂漿24~2518~1928678.520水泥瓦屋面油氈防水層(7層做法)天棚吊頂(木板+抹灰)墻面抹灰(粉刷+水磨、水刷)水磨石地面門窗（木~鋼）0.550.350.25~0.550.35~0.550.650.25~0.457P81.2.3樓樓面活荷荷載荷載＝每平方方米荷載×面積表2民用建建筑樓面均布布活荷載標準準值及其組合合值、頻遇值值和準永久值值系數(shù)項

次類別標準值

(kN／m2)組合值

系數(shù)Ψc頻遇值

系數(shù)Ψf準永久值

系數(shù)Ψq1(1)住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園

(2)教室、試驗室、閱覽室、會議室、醫(yī)院門診室2.00.70.5

0.60.4

0.52食堂、餐廳、一般資料檔案室2.50.70.60.53(1)禮堂、劇場、影院、有固定座位的看臺

(2)公共洗衣房3.0

3.00.7

0.70.5

0.60.3

0.54(1)商店、展覽廳、車站、港口、機場大廳及其旅客等候室

(2)無固定座位的看臺3.5

3.50.7

0.70.6

0.50.5

0.35(1)健身房、演出舞臺

(2)舞廳4.0

4.00.7

0.70.6

0.60.5

0.36(1)書庫、檔案庫、貯藏室

(2)密集柜書庫5.0

12.00.90.90.87通風機房、電梯機房7.00.90.90.8樓面活荷載大大小，通常指指樓面活荷載載的標準值大大小，它是通通過統(tǒng)計分析析，取具有95%保證率率的分位值確確定的。8P9續(xù)表2民用用建筑樓面均均布活荷載標標準值及其組組合值、頻遇遇值和準永久久值系數(shù)項

次類別標準值

(kN／m2)組合值

系數(shù)Ψc頻遇值

系數(shù)Ψf準永久值

系數(shù)Ψq8汽車通道及停車庫：

(1)單向板樓蓋(板跨不小于2m)

和雙向板樓蓋（板跨不大于3m×3m）客車消防車

(2)雙向板樓蓋(板跨不小于6m×6m)和無梁樓蓋(柱網(wǎng)尺寸不小于6m×6m)客車

消防車

4.0

35.0

2.5

20.0

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.6

0.6

0.6

0.69廚房(1)一般的

(2)餐廳的2.0

4.00.7

0.70.6

0.70.5

0.710浴室、廁所、盥洗室：

(1)第1項中的民用建筑

(2)其他民用建筑

2.0

2.5

0.7

0.7

0.5

0.6

0.4

0.511走廊、門廳、樓梯：

(1)宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、住宅

(2)辦公樓、教學樓、餐廳，醫(yī)院門

診部

(3)當人流可能密集時

2.02.53.5

0.7

0.70.7

0.50.60.5

0.40.50.312陽臺：

(1)一般情況

(2)當人群有可能密集時

2.5

3.50.70.60.59P101.雪荷荷載基本雪壓：雪雪荷載的基準準壓力，一般般按當?shù)乜諘鐣缙教沟孛嫔仙戏e雪自重的的觀測數(shù)據(jù)，，經(jīng)概率統(tǒng)計計得出50年一遇最最大值確定。。各地的基本雪雪壓查《建筑筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)規(guī)范》附表D.4石石家莊（0.30kN／m2）：式中——雪荷載標標準值(kN/m2)；———屋面面積雪分布系系數(shù)；———基基本雪壓(kN／m2)。屋面水平投影影面上的雪荷荷載標準值，，應按下式計計算：1.2.4屋屋面活荷載載各地區(qū)的積雪雪平均密度：：東北及新疆疆北部地區(qū)取取150kg／／m3；華北及西北北地區(qū)取130kg／／m3；……浙江、江江西200kg／m3。10P11表4屋屋面積雪雪分布系數(shù)屋面積雪分布布系數(shù)μr值與屋面坡度度及形式有關關。屋面坡度度越大，則積積雪越少，μr值就小，反之之亦然。如對對單跨單坡屋屋面，當≤25°時μr=1.0；=40°時μr=0.4；≥≥50°時μr=0。在可能能形成雪堆處處μr＞1.0，有的的高達2.0。11P12表3屋屋面均布活荷荷載項次類別標準值

kN／m2組合值系數(shù)

Ψc頻遇值系數(shù)Ψf準永久值系數(shù)Ψq1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋頂花園3.00.70.60.52.其他屋屋面活荷載注：1不上人的的屋面，當施施工或維修荷荷載較大時，，應按實際情情況采用；不不同結(jié)構(gòu)將標標準值作0.2kN/m2的增減。2上人的屋屋面，當兼作作其他用途時時，應按相應應樓面活荷載載采用。3對于因屋屋面排水不暢暢、堵塞等引引起的積水荷荷載，應采取取構(gòu)造措施加加以防止；必必要時，應按按積水的可能能深度確定屋屋面活荷載。。

4屋頂頂花園活荷載載不包括花圃圃土石等材料料自重。屋面活荷載也也是一種可變變荷載，包括括上人屋面的的人群荷載、、不上人屋面面的施工及檢檢修荷載、積積灰荷載和雪雪荷載。其中中屋面活荷載載和雪荷載不不同時參與組組合。12P13（2）屋面直升升機停機坪荷荷載①屋面直直升機停機坪坪荷載應根據(jù)據(jù)直升機總重重按局部荷載載考慮，同時時其等效均布布荷載不低于于5.0kN／m2。②局部荷荷載應按直升升機實際最大大起飛重量確確定。（3）屋面積灰灰荷載注：積灰荷載載應與雪荷載載或不上人的的屋面均布活活荷載兩者中中的較大值同同時考慮。廠房屋面，其其水平投影面面上的屋面積積灰荷載。13一個建建筑上上荷載載的估估算如圖所所示框框架結(jié)結(jié)構(gòu)：：（1）試試說明明豎向向荷載載的傳傳遞路路線；；（2）畫畫出圖圖示B1（（板1）和和B2（板板2））上樓樓面荷荷載的的傳遞遞路線線圖；；（3）如如果房房屋為為5層層，按按照每每層恒恒載10kN/m2估算分分配到到底層層A、、B、、C、、D柱柱上的的荷載載。7.8m7.2m7.2m2.4mABDC縱向框架橫向框架次梁B1B27.8m7.8m7.8m14一個建建筑上上荷載載的估估算（1））框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)中，，豎向向荷載載的傳傳遞路路線是是：次梁框框架梁梁豎向荷荷載樓樓（（屋））面板板柱柱基基礎礎框架梁梁（2））B1、B2上上荷載載的傳傳遞：：B1板板為雙雙向板板B2板板為單單向板板15一個建建筑上上荷載載的估估算（3））A、、B、、C、、D承承擔的的荷載載A柱的的荷載載：（（3.6××3.9））×10××5＝＝702KNB柱的的荷載載：（（4.8××3.9））×10××5＝＝936KNC柱的的荷載載：（（3.6××7.8））×10××5＝＝1404KND柱的的荷載載：（（4.8××7.8））×10××5＝＝1872KN16P171.2.5風風荷荷載1.風風荷載載的特特點①風風荷荷載的的大小小與風風速直直接相相關。。②由由于于風速速上下下波動動，使使風荷荷載具具有動動力特特性。。③風風吹過過建筑筑物時時，會會在建建筑物物附近近形成成紊流流，使使風荷荷載計計算更更加復復雜。。④風風速速是隨隨高度度變化化的，，接近近地面面時，，會由由于地地面物物體阻阻擋而而減速速，故故風荷荷載與與地面面粗糙糙程度度有關關?？諝饬髁鲃有涡纬娠L風。當當風吹吹到建建筑物物上時時就會會在建建筑物物表面面產(chǎn)生生力的的作用用，在在迎風風面產(chǎn)產(chǎn)生壓壓力，，在背背風面面產(chǎn)生生吸力力，而而在水水平表表面產(chǎn)產(chǎn)生上上浮力力。這這些風風力作作用統(tǒng)統(tǒng)稱為為風荷荷載。。17P182.總總體風風荷載載作用在在建筑筑物表表面單單位面面積上上的風風荷載載標準準值按按下式式計算算式中—風荷荷載標標準值值(kN/m2)—高度度Z處處的的風振振系數(shù)數(shù)；—風荷荷載體體型系系數(shù)；；—風壓壓高度度變化化系數(shù)數(shù)；—基本本風壓壓(kN/m2)。1.2.5風風荷荷載18P19①基基本風風壓：：風荷載載的基基準壓壓力，，一一般按按當?shù)氐乜諘鐣缙教固沟孛婷嫔?0m高度度處10min平均均的風風速觀觀測數(shù)數(shù)據(jù)，，經(jīng)概概率統(tǒng)統(tǒng)計得得出50年年一遇遇最大大值確確定的的風速速，再再考慮慮相應應的空空氣密密度，，按照照基本本風壓壓與風風速的的靜態(tài)態(tài)關系系確定定的。?；撅L風壓可可查荷荷載規(guī)規(guī)范中中全國國基本本風壓壓分布布圖。。石家莊莊（0.35kN／／m2）；香港（（0.90kN／m2）；臺灣宜宜蘭（（1.85kN／／m2）19P20②風風壓高高度變變化系系數(shù)風壓是隨高高度的增加加而增大的的，而基本本風壓值是是以10米高度度處統(tǒng)計確確定的，因因此在風荷荷載計算時時應對風壓壓進行高度度修正。表5風風壓高度變變化系數(shù)510152030405060708090100150200250300350400離地面或海平面高度（m）地面粗糙度類別ABCD1.171.381.521.631.801.922.032.122.202.272.342.402.642.832.993.123.123.123.121.001.001.141.251.421.561.671.771.861.952.022.092.382.612.802.973.123.123.120.740.740.740.841.001.131.251.351.451.541.621.702.032.302.542.752.943.123.120.620.620.620.620.620.730.840.931.021.111.191.271.611.922.192.452.682.913.12A類：指指近海海面面和海島、、海岸、湖湖岸及沙漠漠地區(qū)；B類：指指田野、鄉(xiāng)鄉(xiāng)村、叢林林、丘陵以以及房屋比比較稀疏的的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城城市郊區(qū)；；C類：指指有密集建建筑群的城城市市區(qū)；；D類：指指有密集建建筑群且房房屋較高的的城市市區(qū)區(qū)。20P21③風載體體型系數(shù)風洞試驗表表明風壓在在建筑物表表面的作用用力是變化化的，它主主要與建筑筑物的體型型、尺寸和和表面位置置有關，需需要進行體體型修正。。表6載載體型系數(shù)數(shù)其它情況可可查荷載規(guī)規(guī)范。21P22④風振系系數(shù)現(xiàn)行設計規(guī)規(guī)范中采用用風振系數(shù)數(shù)考慮風荷荷載的動力力效應影響響。對于一般豎豎向懸臂型型結(jié)構(gòu)，例例如高層建建筑和構(gòu)架架、塔架、、煙囪等高高聳結(jié)構(gòu)，，高層建筑筑，均可僅僅考慮第一一振型的影影響。風振振系數(shù)的的計算：：22P23（3）局部風風荷載風荷載標準準值wk計算公式如如下：其中，意意義與與前相同。。－z高度處的的陣風系數(shù)數(shù)－局部風荷荷載體型系系數(shù)驗算圍護構(gòu)構(gòu)件及其連連接的強度度時，可按按下列規(guī)定定采用局部部風壓體型型系數(shù)：：外外表面的正正壓區(qū)按表表5選用；負負壓區(qū)的墻墻面取-1.0，墻墻角邊取-1.8；；對屋面局局部部位(周邊和屋屋面坡度大大于10°°的屋脊部部位)，取取-2.2；對檐口口、雨篷、、遮陽板等等突出構(gòu)件件，取-2.0。23P24例1某20層鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)，總總高64m。平面為為正六邊形形，邊長10m，如如圖所示。?；撅L壓壓為0.45kN/㎡，地面面粗糙度為為C類。求求該結(jié)構(gòu)在在x方向上上的總體風風荷載。24P25某一高度處處風荷載的的合力計算算

n－－建筑物外圍表面積數(shù)（每一個平面作為一個表面）B1、B2、……Bn－－分別為n個表面的寬度；

……－－分別為n個表面的風荷載體型系數(shù)；

……－－分別為n個表面法線與風作用方向的夾角。25P26計算方向上上的分力及及合力立面編號X方向110×0.8×0.45（壓）1.03.60210×0×0.450.50310×0.5×0.45（吸）0.51.13410×0.5×0.45（吸）1.02.25510×0.5×0.45（吸）0.51.13610×0×0.450.5026P27估算該結(jié)構(gòu)構(gòu)的基本自自振周期為為：對于C類地區(qū)：：，，查表得脈脈動增大系系數(shù)脈動影響系系數(shù)查表得得：風壓高度變變化系數(shù)根根據(jù)計算高高度z查表表確定，振振型系數(shù)近近似按計計算。結(jié)構(gòu)總體風風荷載的計計算結(jié)果和和分布情況況見下表（（kN）27P2828P291.2.6荷載代表值值1.標準準值——荷載的的基本代表表值，為設設計基準期期內(nèi)最大荷荷載統(tǒng)計分分布的特征征值(例如如均值、眾眾值、中值值或某個分分位值)。。2.組合值——當有兩個或兩個以上可變荷載同時作用時的代表值

。組合值

=ψc

×標準值

29P30頻遇值——結(jié)構(gòu)上時而出現(xiàn)的較大值,但小于標準值。計算裂縫變形時用。頻遇值

=ψf×標準值

t/T<0.1準永久值——可變荷載中較穩(wěn)定的那一部分值。計算裂縫變形時用。準永久值

=ψq×標準值

t/T=0.5（t為設計基準準期內(nèi)荷載載達到和超超過該值的的總持續(xù)時時間，T為設計基準準期。）1.2.6荷載代表值值30P311.3.1概述述1.3.2地震震作用及其其計算1.3建建筑抗抗震基本知知識3132332008年四川汶川地震34彭州市白鹿鎮(zhèn)中心學校地面隆起2m,建筑物中等破壞35臺灣集集地震光復國中操場地面上下錯動2m操場主席臺36都江堰市華夏廣場小區(qū)，底部兩層整體倒塌，五層變?nèi)龑?7P381.3.1概概述1、相關術術語震源：地球內(nèi)部斷斷層錯動并并引起周圍圍介質(zhì)震動動的部位稱稱為震源震中：震源正上方方的地面位位置叫震中中。震中距：地面某處至至震中水平平距離叫震震中距。地震按震震源的深深淺劃分分，可分分為淺源源地震（（＜70km））中源地震震（70～300km）深源地震震（＞300km）38P39火山地震震陷落地震震誘發(fā)地震震構(gòu)造地震震90%以以上39P40名稱時間地點震級死亡人數(shù)意大利墨西拿大地震1908年12月18日5時25分西西里島墨西拿市7.5級7.5萬人日本關東大地震1923年9月1日上午11時58分日本橫濱、東京一帶8.2級13萬余人土耳其大地震1939年12月27日凌晨2時到5時東部城市埃爾津詹8級5萬人智利大地震1960年5月21日下午3時智利8.5級1萬人死亡或失蹤秘魯大地震1970年5月31日秘魯最大的漁港欽博特市7.6級6萬多人死亡中國唐山大地震1976年7月28日3時42分河北省唐山市7.8級24.2萬人墨西哥大地震1985年9月19日上午7點19分西部太平洋沿岸4個州7.8級3.5萬人伊朗大地震1990年6月21日凌晨西北部7.3級5萬人日本神戶大地震1995年1月17日凌晨5時46分日本神戶市7.2級5400多人印度洋地震海嘯2004年12月26日早8點印尼蘇門答臘島北部8.9級30萬人中國汶川地震2008年5月12日14時28分四川汶川縣8.0級69226人、失蹤17923人印尼蘇門答臘地震2009年9月30日當?shù)叵挛缬∧崽K門答臘島海域7.9級1115人死亡、近210人失蹤海地地震當?shù)貢r間2010年1月12日16時53分海地7.3級約22萬人喪生日本2011年3月11日，日本當?shù)貢r間14時46分日本東北部海域9.0級約14000人喪生40P412、地震震震級與與地震烈烈度地震震級級衡量一次次地震大大小的等等級，用用符號M表示。直接取決決于一次次地震所所釋放出出的能量量大小。。M>5的地震震稱為破破壞性地地震。地震烈度度一次地震震對某一一地區(qū)地地面和建建筑物遭遭受地震震影響的的程度。。1976年唐山山大地震震：震級級7.8級，震震中烈度度Ⅺ度。。震源深深度為12公里里。。1964年智利利大地震震：震級級8.9級。41P422、地震震震級與與地震烈烈度基本烈度度在工程中中為了控控制建筑筑結(jié)構(gòu)的的抗震設設防，對對每一地地區(qū)都規(guī)規(guī)定了一一個基本本烈度，，它是該該地區(qū)在在一定時時期內(nèi)可可能遭受受的最大大烈度。。是一個個地區(qū)進進行抗震震設計的的依據(jù)。。對于一次次地震，，震級只只有一個個，而烈烈度卻有有無窮多多個，烈烈度隨震震中距和和場地的的不同有有所不同同。一般般說來，，距震中中越近，，地震影影響越大大，烈度度就越高高；反之之，烈度度就越低低。42P433、設防防指導思思想和設設防依據(jù)據(jù)設防目的的：在一定的的經(jīng)濟條條件下，，最大限限度地限限制和減減輕建筑筑物的地地震破壞壞，保障障人民生生命財產(chǎn)產(chǎn)的安全全。抗震設防防目標是是：當遭受低低于本地地區(qū)抗震震設防烈烈度的多遇地震震（眾值烈烈度，50年超超越概率率為63.2％％）影響時，，一般不不受損壞壞或不需需修理可可繼續(xù)使使用（小小震不壞壞）；當遭受相相當于本地區(qū)抗震震設防烈烈度（設防烈烈度，50年超超越概率率為10％）的地震影影響時，，可能損損壞，經(jīng)經(jīng)一般修修理或不不需修理理仍可繼繼續(xù)使用用（中震可可修）；當遭受高高于本地地區(qū)抗震震設防烈烈度預估估的罕遇地震震（50年超超越概率率為2-3％））影響時，，不致倒倒塌或發(fā)發(fā)生危及及生命的的嚴重破破壞（大震不不倒）?！靶≌鸩徊粔?、中中震可修修、大震震不倒””低1.55度高1度43P443、設防防指導思思想和設設防依據(jù)據(jù)設防烈度度：按國家規(guī)規(guī)定的權權限批準準作為一一個地區(qū)區(qū)抗震設設防依據(jù)據(jù)的地震震烈度。。為了反映映潛在震震源遠近近的影響響，給出出了設計計地震分分組?！犊拐鹨?guī)規(guī)范》適適用于6~9度度進行抗震震設防，，9度以上上按有關關專門規(guī)規(guī)定執(zhí)行行。我國地震震設防區(qū)區(qū)面積約約占國土土面積的的60%。44P454、建筑筑物重要要性分類類與設防防標準建筑物重重要性分分類：根據(jù)建筑筑使用功功能的重重要性，，按其受受地震破破壞時產(chǎn)產(chǎn)生的后后果，將將建筑分分為四類類：甲類建筑筑：重大建筑筑工程和和地震時時可能發(fā)發(fā)生嚴重重次生災災害的建建筑；（特殊設設防類））乙類建筑筑：指地震時時使用功功能不能能中斷或或需盡快快恢復的的建筑；；（特殊設設防類））丙類建筑筑：屬于除甲甲、乙、、丁類以以外的一一般建筑筑；（標準設設防類））丁類建筑筑：抗震次要要建筑。。（適度設設防類））45P464、建筑筑物重要要性分類類與設防防標準設防標準準：甲類建筑筑：6~8度度，提高高一度采采取構(gòu)造造措施；；9度，，設防更更高；。。乙類建筑筑：按設防烈烈度進行行抗震計計算，構(gòu)構(gòu)造措施施上提高高一度；；丙類建筑筑：抗震計算算與構(gòu)造造措施均均按設防防烈度考考慮；丁類建筑筑：按設防烈烈度進行行抗震計計算，構(gòu)構(gòu)造措施施可適當當降低要要求（6度時不不降）。?？拐鹪O防防烈度為為6度時，，除本規(guī)規(guī)范有具具體規(guī)定定外，對對乙、丙丙、丁類類建筑可可不進行行地震作作用計算算。46P475、抗震震設計方方法三水準、、兩階段段設計方方法第一階段段設計：：按多遇地地震烈度度對應的的地震作作用效應應和其他他荷載效效應的組組合驗算算結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的承承載能力力和結(jié)構(gòu)構(gòu)的彈性性變形。。保證了第第一水準準的承載載力要求求和變形形要求。。第二階段段設計：：按罕遇地地震烈度度對應的的地震作作用效應應驗算結(jié)結(jié)構(gòu)的彈彈塑性變變形。旨在保證證結(jié)構(gòu)滿滿足第三三水準的的抗震設設防要求求。如何保證證第二水水準的要要求，尚尚在研究究中。目目前一般般認為，，良好的的抗震構(gòu)構(gòu)造措施施有助于于第二水水準要求求的實現(xiàn)現(xiàn)。47P486、抗震震設計的的總體原原則三個層次次：概念念設計、、抗震計計算與構(gòu)構(gòu)造措施施概念抗震震設計的的總體原原則：注意場地地選擇、、把握建建筑體型型、利用用結(jié)構(gòu)延延性、設設置多道道防線、、重視非非結(jié)構(gòu)因因素。（1）注意場地選擇擇（2）合理規(guī)劃，避避免地震時發(fā)發(fā)生嚴重的次次生災害（3）把握建筑體型型（4）增強結(jié)構(gòu)的整整體性和空間間穩(wěn)定性（5）減輕結(jié)構(gòu)自重重，降低房屋屋的重心（6）盡量不做或少少做諸如高門門臉、女兒墻墻、挑檐等易易倒、易脫落落的裝飾物。。48P491.3.2地地震作用及及其計算1、地震作用用地震反應：地震振動使工工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生內(nèi)力和變形形的動態(tài)反應應。－－即結(jié)構(gòu)由由于地震激發(fā)發(fā)引起的振動動，在結(jié)構(gòu)中中產(chǎn)生隨時間間變化的位移移、速度、加加速度、內(nèi)力力和變形等。。地震作用：結(jié)構(gòu)上的質(zhì)量量因加速度的的存在而產(chǎn)生生的慣性力。。－－可視為結(jié)結(jié)構(gòu)在地震中中受到地震影影響大小的““等效荷載””。地震反應（作作用）的大小?。海?）取決于地地面運動的強強弱程度；（2）取決于于結(jié)構(gòu)本身的的動力特性（（自振周期和和阻尼等）49P502、結(jié)構(gòu)動力力計算簡圖計算簡圖的核核心動力內(nèi)容是結(jié)構(gòu)質(zhì)量的描述。水塔等構(gòu)筑物物及單層建筑筑，將全部質(zhì)質(zhì)量集中水箱箱質(zhì)心或屋蓋蓋處，使結(jié)構(gòu)構(gòu)成為一單質(zhì)點體系；多、高層建筑筑的樓蓋部分分是結(jié)構(gòu)的主主要質(zhì)量，可可將結(jié)構(gòu)的質(zhì)質(zhì)量集中到各各層樓蓋標高高處，成為一一多質(zhì)點結(jié)構(gòu)體體系。50P513、水平地震震作用計算方方法確定地震作用用的方法可分分靜力法、反應應譜法（擬靜靜力法）和時時程分析方法法（直接動力法法）三大類。。目前，我國建建筑抗震設計計規(guī)范規(guī)定，，一般建筑可可按照反應譜譜方法確定等等效地震力。。它考慮地面面加速度的作作用和房屋的的動力特性，，按房屋的最最大加速度反反應值確定慣慣性力。把慣慣性力作為等等效靜力荷載載進行結(jié)構(gòu)分分析。少數(shù)情情況下需采用用時程分析方方法進行補充充分析。反應譜方法：：底部剪力法法、振型分解解法。51P523、水平地震震作用計算方方法適用條件：1高度不超過過40m、、以剪切切變形為主主且質(zhì)量和和剛度沿高高度分布比比較均勻的的結(jié)構(gòu)，以以及近似于于單質(zhì)點體體系的結(jié)構(gòu)構(gòu)，可采用用底部剪力法法等簡化方法法。2除1款外的建建筑結(jié)構(gòu)，，宜采用振型分解反反應譜法。3特別不規(guī)則則的建筑、、甲類建筑筑和《抗震規(guī)范范》規(guī)定的的高度范圍圍的高層建建筑，應采采用時程分析法法進行多遇地地震下的補補充計算。。52P534、反應譜譜理論（1）反應譜譜理論是對對如圖單質(zhì)質(zhì)點體系作作地震反應應分析，得得到單質(zhì)點點的最大加加速度反應應值，，于是是可得慣性性力：位移最最大加速度度質(zhì)點慣慣性性力地面運動位位移最最大加加速度單質(zhì)點體系系地震反應應53P54（2）地震影響系系數(shù)：：—地震影響響系數(shù)；—地震影響響系數(shù)最大大值；—直線下降降段的下降降斜率調(diào)整整系數(shù)；—衰減指數(shù)數(shù)；—特征周期期；—阻尼調(diào)整整系數(shù)；—結(jié)構(gòu)自振振周期地震影響系系數(shù)曲線54P55設計地震分組場地類別ⅠⅡⅢⅣ第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90特征周期值值Tg水平地震影影響系數(shù)最最大值α地震影響6度7度8度9度多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震——0.50（0.72）0.90（1.20）1.4055P56（3）底部剪剪力法對于建筑物物高度不超超過40m，結(jié)結(jié)構(gòu)以剪切切變形為主主且質(zhì)量和和剛度沿高高度分布較較為均勻時時，結(jié)構(gòu)的的地震作用用將以第一一振型為主主，而結(jié)構(gòu)構(gòu)的第一振振型接近直直線。為簡簡化計算，，設計時設設法求出所所有各質(zhì)點點上的全部部地震作用用，即作用用于基礎頂頂面的總地地震作用，，然后再把把它分配到到各質(zhì)點上上。這就是是底部剪力力法?？偹降卣鹫鹱饔脴藴蕼手担旱趇個樓層處作作用的等效效地震力：：頂點附加力力：56P57—相應于結(jié)結(jié)構(gòu)基本周周期T1的地震影響響系數(shù)；—頂點附加加作用系數(shù)數(shù)?！Y(jié)構(gòu)總水水平地震作作用標準值值；—結(jié)構(gòu)等效效總重力荷荷載，單質(zhì)質(zhì)點應取總總重力荷載載代表值，，多質(zhì)點可取取總重力荷荷載代表值值的85%；—質(zhì)點i的水平地震震作用標準準值；—分別為集集中于質(zhì)點點i、j的重力荷載載代表值；；—分別為質(zhì)質(zhì)點i、j的計算高度度?！Y(jié)構(gòu)基本本自振周期期；57P58頂部附加地地震作用系系數(shù)Tg（s）T1＞1.4TgT1≤1.4Tg≤0.350.08T1+0.070.0＜0.35～0.550.08T1+0.01＞0.550.08T1-0.02注：T1為結(jié)構(gòu)基本本自振周期期。58P59（3）底部剪剪力法地震作用沿沿高度的分分布59P60例題：某工程為8層框架結(jié)結(jié)構(gòu)，梁柱柱、樓板為為現(xiàn)澆，設設防烈度為為7度，第第二組，場場地為II類場地?！，F(xiàn)已計算算出結(jié)構(gòu)自自振周期為為T1＝0.56s；集中中在屋蓋和和樓蓋的恒恒載為頂層層5400kN，2層～7層層5000kN，底底層6000kN；；活載為頂頂層600kN（雪雪載），1層～7層層1000kN。要要求按底部部剪力法計計算各樓層層的地震作作用標準值值與地震剪剪力標準值值。解：1、樓層重重力荷載標標準值根據(jù)規(guī)范規(guī)規(guī)定，計算算地震荷載載時，重力力荷載代表表值取全部部恒載，50％活載載，因此各各樓層重力力荷載代表表值為：頂層：G8＝5400+50％％×600＝5700kN2層～7層層：G2～7＝5000+50％％×1000＝5500kN底層：G1＝6000+50％％×1000＝6500kN總重力荷載載代表值為為：G＝5700+5500×6+6500＝45200kN60P612、總地震震作用標準準值根據(jù)II類類場地土、、地震分組組為第2組組等條件可可得：Tg＝0.4s；由7度設防防烈度可得得：，，因此結(jié)構(gòu)等效總總重力荷載載代表值為為：總地震作用用標準值為為：3、計算各各樓層的地地震作用標標準值由于應應考慮頂部部附加水平平地震作用用因此，頂部部附加水平平地震作用用為：61P62各樓層的水水平地震作作用為：，，計算算結(jié)果列于于下表及下下圖中。層8255700142500647000471.89596.117225500121000647000400.70996.816195500104500647000346.051342.86516550088000647000291.421634.28413550071500647000236.771871.05310550055000647000182.142053.1927550038500647000127.492180.681465002600064700086.102266.78計算結(jié)果62P63水平地震作作用與地震震剪力圖86.10127.49182.14236.77291.42346.05400.70471.892266.782180.682053.191871.051634.281342.86996.81596.1163P64例題：已知三層鋼鋼筋混凝土土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)。各樓層層重力荷載載代表值G1=1200kN,G2=1000kN,G3=650kN；；場地土為為II類，，設防烈度度為8度，，設計地震震分組為第第二組，現(xiàn)現(xiàn)已算得自自振周期為為T1=0.68s，層高均均為6m，，要求按底部部剪力法計計算各樓層層的地震作作用標準值值與地震剪剪力標準值值。1、總地震作作用標準值值根據(jù)II類類場地土、、地震分組組為第2組組等條件可可得：Tg＝0.4s；由8度設防防烈度可得得：，，因此結(jié)構(gòu)等效總總重力荷載載代表值為為：總地震作用用標準值為為：642、計算各各樓層的地地震作用標標準值由于應應考慮頂部部附加水平平地震作用用因此，頂部部附加水平平地震作用用為：65P66各樓層的水水平地震作作用為：，，計算算結(jié)果列于于下表及下下圖中。層318650117003090084.95100.392121000120003090087.13187.5216120072003090052.28239.80計算結(jié)果52.2887.1384.95187.52239.80100.3966P671.5.1結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的設設計使使用年年限與與安全全等級級1.5.2結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的可可靠性性和可可靠度度1.5.3結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的極極限狀狀態(tài)及及其分分類1.5.4荷荷載載效應應組合合1.5建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設設計方方法67P681.5.1結(jié)構(gòu)的的設計計使用用年限限與安安全等等級1、結(jié)結(jié)構(gòu)的的設計計使用用年限限設計規(guī)規(guī)定的的結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件不不需進進行大大修即即可按按其預預定目目的使使用的的時期期。類別結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)的設計使用年限（年）１臨時性結(jié)構(gòu)5２易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件25３普通房屋和構(gòu)筑物50４紀念性建筑和特別重要建筑10068P692、結(jié)結(jié)構(gòu)的的安全全等級級安全等級破壞后果建筑物類型一級很嚴重重要的房屋二級嚴重一般的房屋三級不嚴重次要的房屋1.5.1結(jié)構(gòu)的的設計計使用用年限限與安安全等等級69P701.5.2結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的可可靠性性和可可靠度度1、結(jié)結(jié)構(gòu)的的可靠靠性可靠性性：結(jié)結(jié)構(gòu)在在規(guī)定定的時時間內(nèi)內(nèi)，在在規(guī)定定的條條件下下，完完成預預定功功能的的能力力。結(jié)構(gòu)在在規(guī)定定的設設計使使用年年限內(nèi)內(nèi)應滿滿足下下列功功能要要求：：（1）在在正常常施工工和正正常使使用時時，能能承受受可能能出現(xiàn)現(xiàn)的各各種作作用；；（2））在正正常使使用時時具有有良好好的工工作性性能（（裂縫縫和變變形等等）；；（3））在正正常維維護下下具有有足夠夠的耐耐久性性能；；（4））在設設計規(guī)規(guī)定的的偶然然事件件發(fā)生生時，，仍能能保持持必需需的整整體穩(wěn)穩(wěn)定性性。2、結(jié)結(jié)構(gòu)的的安全全等級級（1）、、（4）屬屬于結(jié)結(jié)構(gòu)的的安全全性；；（2）關關系到到適用用性；；（3）為為結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐耐久性性。70P712、結(jié)結(jié)構(gòu)的的可靠靠度可靠度度：結(jié)結(jié)構(gòu)在在規(guī)定定的時時間內(nèi)內(nèi)，在在規(guī)定定的條條件下下，完完成預預定功功能的的概率率?？煽慷榷扔每煽煽恐钢笜吮肀硎臼尽＝Y(jié)構(gòu)的的失效效概率率：：結(jié)結(jié)構(gòu)不不能完完成預預定功功能的的概率率。越大，，就就越越小，，結(jié)構(gòu)構(gòu)越可可靠。。1.5.2結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的可可靠性性和可可靠度度71P721.5.3結(jié)構(gòu)的的極限限狀態(tài)態(tài)及其其分類類1、結(jié)結(jié)構(gòu)的的極限限狀態(tài)態(tài)定義：：整個個結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)的的一部部分超超過某某一特特定狀狀態(tài)就就不能能滿足足設計計指定定的某某一功功能要要求，，這個個特定定的狀狀態(tài)稱稱之為為該功功能的的極限限狀態(tài)態(tài)。72P732、極極限狀狀態(tài)的的分類類（1））承載載能力力極限限狀態(tài)態(tài)這種極極限狀狀態(tài)對對應于于結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件達達到最最大承承載能能力或或不適適于繼繼續(xù)承承載的的變形形。出出現(xiàn)下下列狀狀態(tài)之之一時時：1）整整個結(jié)結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)的一一部分分作為為剛體體失去去平衡衡（如如傾覆覆等））；2）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件或或連接接因超超過材材料強強度而而破壞壞（包包括疲疲勞破破壞）），或或因過過度變變形而而不適適于繼繼續(xù)承承載；；3）結(jié)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闉闄C動動體系系；4）結(jié)結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件喪失失穩(wěn)定定（如如壓屈屈等））；5）地地基喪喪失承承載能能力而而破壞壞（如如失穩(wěn)穩(wěn)等））。1.5.3結(jié)構(gòu)的的極限限狀態(tài)態(tài)及其其分類類73P74（2）正正常使使用極極限狀狀態(tài)這種極極限狀狀態(tài)對對應于于結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件達達到正正常使使用或或耐久久性能能的某某項規(guī)規(guī)定限限值。。出現(xiàn)現(xiàn)下列列狀態(tài)態(tài)之一一時：：1）影影響正正常使使用或或外觀觀的變變形；；2））影響響正常常使用用或耐耐久性性能的的局部部損壞壞（包包括裂裂縫））；3）影影響正正常使使用的的振動動；4）影影響正正常使使用的的其他他特定定狀態(tài)態(tài)。1.5.3結(jié)構(gòu)的的極限限狀態(tài)態(tài)及其其分類類74P751、承承載能能力極極限狀狀態(tài)設設計方方法–––結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；安全等級為一級或使用年限為100年時，安全等級為二級或使用年限為50年時，安全等級為三級或使用年限為5年時，–––荷載效應組合的設計值，用基本組合或偶然組合；

–––結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設計值。（1）計計算公公式建筑工工程中中：1.5.4極限狀狀態(tài)設設計方方法75P76（2）荷荷載效效應組組合一般結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件：：選下下列計計算中中較大大者。。由可變變荷載載控制制時由永久久荷載載控制制時1-41-5基本組組合1.5.4極限狀狀態(tài)設設計方方法76P77一般情情況下下簡化化的基基本組組合由可變荷載控制時由永久荷載控制時…1-6…1-7式中：–––簡化式中的荷載組合系數(shù)；一般情況下取，只有一個活荷載取。和的取值與式（6）（7）相同。

（2）荷荷載效效應組組合77P78荷載效效應組組合參參數(shù)式中：–––荷荷載分分項系數(shù)數(shù)，當其其效應對對結(jié)構(gòu)不不利時，，公式（6）中的的，，公式（（7）中中的；當其效效應對結(jié)結(jié)構(gòu)有利利時，一一般情況下取取1.0，驗算算傾覆、、滑移或或漂浮時時取0.9；–––活活載分分項系數(shù)數(shù)，一般般情況下下取1.4，當當活載標準值值大于的的工工業(yè)房屋屋樓面結(jié)結(jié)構(gòu)取1.3；–––恒恒載標標準值所所產(chǎn)生的的內(nèi)力；；–––活活載標標準值所所產(chǎn)生的的內(nèi)力，，i=1的活荷荷載為主導活活荷載；；–––第第i個可變荷荷載的組組合系數(shù)數(shù)。78P79偶然荷載載的代表表值不乘乘分項系系數(shù)；偶然組合合與偶然荷荷載同時時出現(xiàn)的的其他荷荷載采用用適當?shù)牡拇碇抵?；各種情況況下荷載載效應的的設計值值公式由由有關規(guī)規(guī)范另定定。（2）荷載載效應組組合79P802、按正正常使用用極限狀狀態(tài)設計計方法（1）設設計方法法

式中：–––正常使用極限狀態(tài)下荷載效應組合值;–––達正常使用要求時的變形、裂縫、應力等的限值；80P81（2）荷荷載效應應組合值值標準組合合：主要要用于當當一個極極限狀態(tài)態(tài)被超越越時將產(chǎn)產(chǎn)生嚴重重的永久久性損壞壞的情況況。頻遇組合合：主要要用于當當一個極極限狀態(tài)態(tài)被超越越時將產(chǎn)產(chǎn)生局部部損壞、、較大變變形或短短暫震動動等的情情況。準永久組組合：主主要用于于當長期期效應是是決定性性因素的的一些情情況。

81P82（3）最不不利內(nèi)力力的確定定：設計時按按照可能能與最不不利原則則進行組組合，找找出最不不利內(nèi)力力進行構(gòu)構(gòu)件截面面設計，，不同構(gòu)構(gòu)件的最最不利內(nèi)內(nèi)力并不不一定來來自同一一組合。。82本節(jié)習題題：一、選擇擇題1、我國國荷載規(guī)規(guī)范規(guī)