第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件

第3章：風(fēng)荷載及地震作用豎向荷載水平荷載——自重、樓（屋）面活荷載——風(fēng)荷載、地震作用第3章：風(fēng)荷載及地震作用豎向荷載水平荷載——自重、樓（屋）面1主要學(xué)習(xí)內(nèi)容3-1風(fēng)荷載及計(jì)算3-2地震作用及計(jì)算3-3設(shè)計(jì)要求及荷載效應(yīng)組合主要學(xué)習(xí)內(nèi)容3-1風(fēng)荷載及計(jì)算2風(fēng)荷載（水平荷載之一）

—高、大、細(xì)、長(zhǎng)等柔性工程結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計(jì)荷載

空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，就在建筑物表面產(chǎn)生壓力或吸力，這種風(fēng)力作用叫風(fēng)荷載。風(fēng)的大小與（1）近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向有關(guān)（2）建筑物所在地的地藐及周圍環(huán)境（3）建筑本身的高度、形狀以及表面狀況有關(guān)風(fēng)荷載（水平荷載之一）

—高、大、細(xì)、長(zhǎng)等柔性工程3風(fēng)的破壞力“森拉克”肆虐浙閩防波堤被沖垮百米

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2003七月2812:43

]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。

風(fēng)的破壞力“森拉克”肆虐浙閩防波堤被沖垮百米

4風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力5風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力6風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力7風(fēng)的破壞力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(guò)大難風(fēng)的破壞力廣州大道南一棟五層廠房8風(fēng)荷載的特點(diǎn)風(fēng)力作用與建筑物外形有直接關(guān)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。風(fēng)荷載的特點(diǎn)93-1風(fēng)荷載1、高層建筑風(fēng)荷載的特點(diǎn)風(fēng)荷載與建筑物的外形（高度、平面和體形）直接有關(guān)，也與周圍環(huán)境（街區(qū)、周圍建筑群）有很大關(guān)系。高層建筑外表面各部分的風(fēng)壓很不均勻。迎風(fēng)面壓力背風(fēng)面吸力浮力因此，高層建筑中一般不設(shè)外伸構(gòu)件。3-1風(fēng)荷載1、高層建筑風(fēng)荷載的特點(diǎn)迎風(fēng)面背風(fēng)面浮力因此10要考慮風(fēng)的動(dòng)力作用——風(fēng)振層數(shù)少的建筑物，剛度大、自振周期短、風(fēng)荷載產(chǎn)生的振動(dòng)也小，設(shè)計(jì)中只需考慮風(fēng)壓的影響，而不考慮風(fēng)振；高層建筑，剛度小、自振周期長(zhǎng)、風(fēng)的動(dòng)力作用明顯。在工程設(shè)計(jì)中是通過(guò)風(fēng)振系數(shù)來(lái)考慮風(fēng)的動(dòng)力作用的。要考慮風(fēng)的動(dòng)力作用——風(fēng)振在工程設(shè)計(jì)中是通過(guò)風(fēng)振系數(shù)11平均風(fēng)壓與波動(dòng)風(fēng)壓圖平均風(fēng)壓與波動(dòng)風(fēng)壓圖12振型系數(shù)脈動(dòng)增大系數(shù)，按下表采用：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按下表采用：脈動(dòng)影響系數(shù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002)中規(guī)定：

當(dāng)建筑物高度>30m、高寬比>1.5時(shí)，考慮風(fēng)振系數(shù)：按照不同的地面粗糙度A類地形、B類地形、C類地形和D類地形取值。見(jiàn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002)中的規(guī)定。振型系數(shù)脈動(dòng)增大系數(shù)，按下表采用：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按下表采13結(jié)構(gòu)基本自振周期框架結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻和筒中筒結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層數(shù)基本風(fēng)壓，按《荷載規(guī)范》中“全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖”采用。地面粗糙度為B類地區(qū)脈動(dòng)增大系數(shù)注：對(duì)地面粗糙度為A類、C類和D類地區(qū)應(yīng)按當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓分別乘以1.38、0.62和0.32后代入結(jié)構(gòu)基本自振周期框架結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻和筒中筒結(jié)構(gòu)結(jié)14《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001)中規(guī)定把地面粗糙度分為A、B、C三類：A類指近海海面、海島、海岸及沙漠地區(qū)；B類是田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的中小城鎮(zhèn)及大城市的郊區(qū)；C類指由密集建筑群的大城市市區(qū)；D類指由密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-215離地面或海平面高度（m)地面粗糙度類別ABCD51.171.000.740.62151.521.140.740.62502.031.671.250.843003.122.972.752.45風(fēng)壓高度變化系數(shù)離地面或海平面高度（m)地面粗糙度類別ABCD51.17116風(fēng)速隨高度的變化風(fēng)速隨高度的變化172、風(fēng)荷載2、風(fēng)荷載18——由空曠平坦地面，離地10m統(tǒng)計(jì)的重現(xiàn)期為50年(或100年）的10分鐘平均最大風(fēng)速計(jì)算所得。可查荷載規(guī)范，但不得小于0.3KN/m2——由空曠平坦地面，離地10m統(tǒng)計(jì)的重現(xiàn)期為50年(或10019第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件20第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件21

風(fēng)荷載作用面積：垂直于風(fēng)向的最大投影面積1.基本計(jì)算公式2.計(jì)算參數(shù)基本風(fēng)壓值體型系數(shù)高度變化系數(shù)風(fēng)載作用面積風(fēng)振系數(shù)風(fēng)荷載作用面積：垂直于風(fēng)向的最大投影面積22總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載

總風(fēng)荷載對(duì)整體房屋的作用：垂直于建筑物表面各表面承受風(fēng)力的合力：可采用矢量和計(jì)算并簡(jiǎn)化為沿房屋高度變化的分布荷載即作用在承力面上的

倒梯形或倒三角形荷載均布荷載總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載總風(fēng)荷載23風(fēng)載作用下房屋的水平力示意圖風(fēng)載作用下房屋的水平力示意圖24+0.8-0.7-0.7-0.5+0.8+0.4+0.4-0.7-0.7-0.5-0.5-0.5+0.8-0.500-0.5-0.5+0.8-0.7-0.7-0.5+0.8+0.4+0.4-025局部風(fēng)荷載局部增大體型系數(shù)

檐口、雨蓬、遮陽(yáng)板等水平構(gòu)件，局部上浮

玻璃幕墻另行標(biāo)準(zhǔn)

平面形狀不規(guī)則立面開(kāi)洞或連體建筑風(fēng)洞試驗(yàn)周圍地形和環(huán)境較復(fù)雜局部風(fēng)荷載局部增大體型系數(shù)檐口、雨蓬、遮陽(yáng)板26例∶已知剪力墻結(jié)構(gòu)如圖所示，38層，123.5m高，位于城市郊區(qū)Ⅱ類場(chǎng)地，基本風(fēng)壓，已知結(jié)構(gòu)基本自振周期1.9s。(墻厚300mm)求：在橫向風(fēng)荷載作用下一層底的剪力及傾覆力矩例∶已知剪力墻結(jié)構(gòu)如圖所示，38層，123.5m高，位于城市27

為簡(jiǎn)化計(jì)算，將建筑物分為5段，每段頂標(biāo)高取在樓層處，每段中點(diǎn)距地面的距離作為計(jì)算風(fēng)壓高度，地面粗糙度，位于城市郊區(qū)為B類，

高度(m)12.2536.961.786.5111.21.061.501.792.002.16(4)求風(fēng)振系數(shù)高度高寬比解：1、求風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(1)基本風(fēng)壓值(2)風(fēng)荷載體形系數(shù)(3)風(fēng)壓高度變化系數(shù)為簡(jiǎn)化計(jì)算，將建筑物分為5段，每段頂標(biāo)高取在28111.2m86.5m61.7m36.9m12.25m24.5m24.8m24.8m24.8m24.6m123.5m脈動(dòng)影響系數(shù)：脈動(dòng)增大系數(shù)：各高度處風(fēng)振系數(shù)：111.2m86.5m61.7m36.9m12.25m24.29(5)各段風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值(6)求各段風(fēng)載集中標(biāo)準(zhǔn)值各分段間風(fēng)載集中標(biāo)準(zhǔn)值：（B—受風(fēng)寬度）(5)各段風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值(6)求各段風(fēng)載集中標(biāo)準(zhǔn)值各分段間風(fēng)載集30(7)基底剪力：基底彎矩：(7)基底剪力：基底彎矩：313-2地震作用1、地震作用

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)所承受的“地震力”實(shí)際上是由于地震地面運(yùn)動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)作用，包括地震加速度、速度和動(dòng)位移的作用，屬于間接作用，稱為“地震作用”。不可稱為“荷載”。3-2地震作用1、地震作用32

地震作用計(jì)算時(shí)用到地震反應(yīng)譜曲線——由255條地震加速度紀(jì)錄經(jīng)計(jì)算整理得到。地震影響系數(shù)曲線2、地震影響系數(shù)地震作用計(jì)算時(shí)用到地震反應(yīng)譜曲線——地震影響系數(shù)33結(jié)構(gòu)自振周期場(chǎng)地特征周期地震影響系數(shù)最大值直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)(一般情況取0.2)阻尼調(diào)整系數(shù)(一般情況取1.0)衰減指數(shù)(一般情況取0.9)結(jié)構(gòu)自振周期場(chǎng)地特征周期地震影響系數(shù)最大值直線下降段的下降斜34抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系抗震設(shè)防烈度6７８９設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.05g0.10(0.15)g0.20(0.30)g0.40g抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系抗震設(shè)防6７８９35水平影響系數(shù)最大值1.400.90(1.20)0.50(0.72)——0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.049度8度7度6度多遇地震地震影響罕遇地震特征周期設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)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注：括號(hào)中數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)水平影響系數(shù)最大值1.400.90(1.20)0.50(0.361）水平地震作用計(jì)算3、地震作用的計(jì)算方法我國(guó)《抗震規(guī)范》規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)——設(shè)防烈度在6度以上的建筑物必須進(jìn)行；地震作用計(jì)算——設(shè)防烈度在7、8、9度的建筑物；

6度Ⅳ類場(chǎng)地上的較高建筑物。1）水平地震作用計(jì)算3、地震作用的計(jì)算方法我國(guó)《37計(jì)算方法——反應(yīng)譜底部剪力法反應(yīng)譜振型分解法時(shí)程分析法——作補(bǔ)充計(jì)算（1）反應(yīng)譜底部剪力法對(duì)于重量、剛度沿高度分布比較均勻、高度不超過(guò)40m，以剪切變形為主的多層和高層建筑結(jié)構(gòu)，采用此法計(jì)算水平地震作用。這時(shí)各樓層僅取一個(gè)自由度。計(jì)算方法——反應(yīng)譜底部剪力法——作補(bǔ)充計(jì)算（1）反應(yīng)譜底部剪38結(jié)構(gòu)的總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響數(shù)值結(jié)構(gòu)等效總重力荷載：?jiǎn)钨|(zhì)點(diǎn)取總重力荷載代表值；多質(zhì)點(diǎn)取總重力荷載代表值的85%。結(jié)構(gòu)的總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周結(jié)構(gòu)等效總重力39總重力荷載代表值：建筑的總重力荷載代表值應(yīng)按下列規(guī)定采用：1、恒荷載——取100%2、雪荷載——取50%3、樓面活荷載——按實(shí)際情況計(jì)算時(shí)取100%；按等效均布活荷載計(jì)算時(shí)，藏書(shū)庫(kù)、檔案室、庫(kù)房取80%，一般民用建筑取50%。4、屋面活荷載——不考慮結(jié)構(gòu)等效總重力荷載：總重力荷載代表值：建筑的總重力荷載代表值應(yīng)按下列規(guī)定采用：140例1：某三層框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及恒載圖、活載圖如圖所示。按8度設(shè)防，第一組，Ⅱ類場(chǎng)地土。兩跨梁的總長(zhǎng)為12m。均布荷載的單位為

，集中荷載的單位為要求：計(jì)算總重力荷載代表值及等效總重力荷載代表值。5090例1：某三層框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及恒載圖、活載圖如圖所示。按841解：1、計(jì)算各層重力荷載代表值2、計(jì)算總重力荷載代表值及等效總重力荷載代表值解：1、計(jì)算各層重力荷載代表值2、計(jì)算總重力荷載代表值42各樓層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：

各樓層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：43頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加地震作用系數(shù)結(jié)構(gòu)基本自振周期頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加地震作用系數(shù)結(jié)構(gòu)基本自振周期44

底部剪力法適用于重量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)。當(dāng)建筑物有突出屋面的小建筑如屋頂間、女兒墻、煙囪等時(shí)，由于該部分的重量和剛度突然變小，將產(chǎn)生鞭稍效應(yīng)，使其地震反應(yīng)特別強(qiáng)烈。為簡(jiǎn)化計(jì)算，《抗震規(guī)范》提出，當(dāng)計(jì)算這類小建筑的地震作用效應(yīng)時(shí)，宜乘以增大系數(shù)3，此增大部分不再向下傳遞。底部剪力法適用于重量和剛度沿高度分布45

抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任意樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下列要求：第i層對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力。剪力系數(shù)，不應(yīng)小于下表規(guī)定的樓層最小剪力系數(shù)，對(duì)豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)?？拐痱?yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任意樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下列要求：第i46樓層最小剪力系數(shù)值類別7度8度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5s的結(jié)構(gòu)0.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)0.012(0.018)0.024(0.032)0.040注：1、基本周期介于3.5s和5s之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值；

2、括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g

和0.30g的地區(qū)。樓層最小剪力系數(shù)值類別7度8度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于475層砌體房屋模型1：4模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)5層砌體房屋模型1：4模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)48例2：某工程為8層框架結(jié)構(gòu)，梁柱現(xiàn)澆，樓板預(yù)制，設(shè)防烈度為7度，第一組，場(chǎng)地為Ⅲ類場(chǎng)地土，特征周期為，水平地震影響系數(shù)最大值為，現(xiàn)已計(jì)算出結(jié)構(gòu)自振周期為，集中在樓蓋和屋蓋的恒載為頂層5400kN，2-7層5000kN，底層6000kN，活載為1-7層1000kN，頂層雪荷載600kN

。要求：按底部剪力法計(jì)算各樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值與地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。例2：某工程為8層框架結(jié)構(gòu)，梁柱現(xiàn)澆，樓板預(yù)制，設(shè)防烈度為7497m7m4m7x3m=21m7m7m4m7x3m=21m50解：1、樓層重力荷載代表值——計(jì)算地震作用時(shí)，重力荷載代表值去全部恒載，50%活載，因而各樓層的重力荷載代表值為:頂層：2~7層：底層：總重力荷載代表值為：2、總地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值為：由于解：1、樓層重力荷載代表值——計(jì)算地震作用時(shí)，重力荷載代表值51地震影響系數(shù)曲線地震影響系數(shù)曲線523、計(jì)算各樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值由于應(yīng)考慮頂部附加水平作用，所以，頂部附加水平地震作用為：各樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：4、計(jì)算各樓層的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值總地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：3、計(jì)算各樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值由于應(yīng)考慮頂部附加水平作用，所53xg(t)xi(t)a1iajiani2.計(jì)算水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法

將質(zhì)量集中在樓層位置，n個(gè)樓層為n個(gè)質(zhì)點(diǎn)，具有n個(gè)振型。首先分別計(jì)算每個(gè)振型的水平地震作用及其效應(yīng)（剪力、彎矩、軸力、位移），然后再進(jìn)行內(nèi)力和位移的振型組合。xg(t)xi(t)a1iajiani2.計(jì)算水平地震作用的54---相應(yīng)于j振型自振周期的地震影響系數(shù)；---j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平相對(duì)位移；---j振型的振型參與系數(shù)；---i質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值。m1m2mi1振型地震作用標(biāo)準(zhǔn)值2振型j振型n振型---體系j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式2.計(jì)算水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法與單自由度體系的計(jì)算方法相同---相應(yīng)于j振型自振周期的地震影響系數(shù)；---j振型i質(zhì)55

地震作用效應(yīng)（彎矩、位移等）--j振型地震作用產(chǎn)生的地震效應(yīng)；m--選取振型數(shù)2.計(jì)算水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法如剪力、彎矩、軸力、位移

一般只取2-3個(gè)振型，當(dāng)基本自振周期大于1.5s或房屋高寬比大于5時(shí)，振型個(gè)數(shù)可適當(dāng)增加，一般取5-6個(gè)振型。地震作用效應(yīng)（彎矩、位移等）--j振型地震作用產(chǎn)生的地震563.振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算地震作用效應(yīng)步驟（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層地震作用（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（6）計(jì)算地震作用效應(yīng)（層間剪力）3.振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算地震作用效應(yīng)步驟（1）求體系的自振周57例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)1.400.90(1.20)0.50(0.72)0.28罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）查表得地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場(chǎng)地類別例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解58例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)查表得第一振型第二振型第三振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解59例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)第一振型第二振型第三振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解60例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第一振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解61例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第二振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解62例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。抗震設(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型第三振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解63例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）第一振型1振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解64例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）1振型第二振型2振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解65例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）1振型2振型第三振型3振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解66例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)1振型2振型3振型（6）計(jì)算地震作用效應(yīng)（層間剪力）組合后各層地震剪力例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解67第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件68第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件69第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件702）豎向地震作用

震害和理論分析表明，在高烈度區(qū)，豎向地震作用對(duì)高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)及大跨結(jié)構(gòu)等的影響是顯著的。在9度區(qū)的高層建筑，結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：2）豎向地震作用震害和理論分析表明，在71樓層的豎向地震效應(yīng)為:（再乘以增大系數(shù)1.5)豎向地震影響系數(shù)的最大值，可取水平地震影響系數(shù)最大值的65%；結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，可取其總重力荷載代表值的75%。樓層的豎向地震效應(yīng)為:（再乘以增大系數(shù)1.5)豎向地震影響系724、結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)算計(jì)算方法：直接從結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)的方程組中求解（精度高、工作量大）；實(shí)用近似計(jì)算方法(荷載規(guī)范中的附錄E）；對(duì)已有建筑進(jìn)行自振周期實(shí)測(cè)得出的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式（我國(guó)采用脈動(dòng)或激振動(dòng)經(jīng)大量統(tǒng)計(jì)回歸得到的公式）。4、結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)算計(jì)算方法：732）鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)1）鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)（高度為25m—50m、剪力墻間距為6m左右）：4）鋼結(jié)構(gòu)：3）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)：建筑層數(shù)2）鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)1）鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)（高度745、地震作用計(jì)算的一般規(guī)定1）各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用，應(yīng)按下列原則考慮：一般情況下，要考慮兩個(gè)主軸方向的水平地震作用，并進(jìn)行抗震驗(yàn)算。有斜交的結(jié)構(gòu)，要分別考慮各個(gè)方向的水平地震作用。質(zhì)量和剛度有明顯不均勻、不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。8度、9度區(qū)的大跨結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪和高聳結(jié)構(gòu)，9度區(qū)的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。5、地震作用計(jì)算的一般規(guī)定1）各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用，應(yīng)按下752）各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)采用下列方法：對(duì)于重量、剛度沿高度分布比較均勻、高度不超過(guò)40m，以剪切變形為主的多層和高層建筑結(jié)構(gòu)，采用底部剪力法簡(jiǎn)化計(jì)算；除上述以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法；特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑、7度和8度區(qū)Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地高度大于80m的高層建筑、8度區(qū)Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地和9度區(qū)高度大于60m的高層建筑，宜采用時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)算。2）各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)采用下列方法：763-3設(shè)計(jì)要求及荷載效應(yīng)組合無(wú)地震作用組合時(shí)：有地震作用組合時(shí)：無(wú)地震作用組合時(shí)構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計(jì)值不考慮地震作用時(shí)構(gòu)件的承載能力設(shè)計(jì)值有地震作用組合時(shí)構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計(jì)值考慮地震作用時(shí)構(gòu)件的承載能力設(shè)計(jì)值承載力抗震調(diào)整系數(shù)1.承載力驗(yàn)算3-3設(shè)計(jì)要求及荷載效應(yīng)組合無(wú)地震作用組合時(shí)：有地震作用77

地震作用屬于可變作用或偶然作用，其可靠指標(biāo)的取值應(yīng)低于靜力作用下的可靠指標(biāo)。因而，從理論上說(shuō)，抗震設(shè)計(jì)中采用的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)高于靜力作用時(shí)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。但設(shè)計(jì)規(guī)范為了使用方便，便于將地震作用效應(yīng)與靜力荷載作用效應(yīng)直接比較，在抗震設(shè)計(jì)中仍采用靜力設(shè)計(jì)時(shí)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。但通過(guò)引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)來(lái)提高其承載力。

抗震承載力調(diào)整系數(shù)材料鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件梁軸壓比小于0.15的柱軸壓比不小于0.15的柱剪力墻各類受剪、偏拉構(gòu)件0.750.750.800.850.85地震作用屬于可變作用或偶然作用，其可靠指標(biāo)的取值782、荷載效應(yīng)組合及最不利內(nèi)力1）無(wú)地震作用時(shí)的荷載效應(yīng)組合無(wú)地震作用組合應(yīng)用于非抗震設(shè)計(jì)及6度抗震設(shè)防、但不要求作地震作用計(jì)算的結(jié)構(gòu):分別為恒荷載、活荷載和風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)；分別為恒荷載、活荷載和風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的分項(xiàng)系數(shù),年限調(diào)整系數(shù)；分別為活荷載和風(fēng)荷載的組合系數(shù)；2、荷載效應(yīng)組合及最不利內(nèi)力分別為恒荷載、活荷載和風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)79有兩種荷載工況：（1）恒載+活載由活荷載控制的組合：1.2x恒載效應(yīng)+1.4x活載效應(yīng)由恒荷載控制的組合：1.35x恒載效應(yīng)+1.4x0.7x活載效應(yīng)（2）恒載+活載+風(fēng)荷載多層結(jié)構(gòu)：1.2x恒載效應(yīng)+1.4x活載效應(yīng)+1.4x0.6x風(fēng)載效應(yīng)高層結(jié)構(gòu)：1.2x恒載效應(yīng)+1.4x活載效應(yīng)+1.4x1.0x風(fēng)載效應(yīng)有兩種荷載工況：（1）恒載+活載由活荷載控制的組合：1.2802）有地震作用時(shí)的荷載效應(yīng)組合所有要求進(jìn)行地震作用計(jì)算的結(jié)構(gòu)要進(jìn)行有地震作用的荷載組合：分別為地震荷載代表值、水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的荷載效應(yīng)；分別為上述各種荷載作用的分項(xiàng)系數(shù)；荷載的組合系數(shù)，取0.2。2）有地震作用時(shí)的荷載效應(yīng)組合分別為地震荷載代表值、水平地震81有地震作用組合的荷載工況：（1）對(duì)于所用多層及高層建筑：1.2x重力荷載效應(yīng)+1.3x水平地震作用效應(yīng)（2）對(duì)于60m以上高層建筑增加以下一項(xiàng)：1.2x重力荷載效應(yīng)+1.3x水平地震作用效應(yīng)+1.4x0.2x風(fēng)荷載效應(yīng)（3）9度設(shè)防高層建筑增加以下兩項(xiàng)：1.2x重力荷載效應(yīng)+1.3x水平地震作用效應(yīng)+0.5x豎向地震作用效應(yīng)1.2x重力荷載效應(yīng)+1.3x豎向地震作用效應(yīng)（4）對(duì)于9度設(shè)防、且為60m以上高層建筑增加以下一項(xiàng)：1.2x重力荷載效應(yīng)+1.3x水平地震作用效應(yīng)+0.5x豎向地震作用效應(yīng)+1.4x0.2x風(fēng)荷載效應(yīng)有地震作用組合的荷載工況：（1）對(duì)于所用多層及高層建筑：1.823、 高層建筑中豎向活荷載的布置

高層結(jié)構(gòu)中，由于活荷載與恒載相比不大，它產(chǎn)生的內(nèi)力所占比重較小。因此規(guī)范規(guī)定，活荷載不考慮最不利布置，而用滿布活荷載計(jì)算內(nèi)力。一般對(duì)梁跨中彎矩乘以1.1~1.2的放大系數(shù)來(lái)考慮活荷載的不利影響。3、 高層建筑中豎向活荷載的布置高層結(jié)構(gòu)中83各國(guó)辦公樓層承受活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值中國(guó)美國(guó)英國(guó)法德俄加拿大日本澳大利亞2.02.42.52.02.42.93.0不同建筑物樓層承受活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值體育館看臺(tái)公寓住宅房間公寓住宅走廊學(xué)校教室學(xué)校走廊劇院門廳餐廳中國(guó)3.52.02.02.02.53.02.5美國(guó)4.82.04.82.03.94.84.8各國(guó)辦公樓層承受活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值中國(guó)美國(guó)英國(guó)法德俄加拿大日本澳84活荷載按照《荷載規(guī)范》取值。樓板設(shè)計(jì)時(shí)：直接取用；梁、墻、柱和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)：應(yīng)將其乘以折減系數(shù)，以考慮所給樓面活荷載滿布在樓面上的可能性程度。（梁的承載面積越大，荷載滿布的可能性越?。粯菍訑?shù)越多，荷載滿布的可能性越小。）墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的層數(shù)12-34-56-89-20>20計(jì)算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)1（0.9）0.850.70.650.60.55活荷載按樓層數(shù)的折減系數(shù)當(dāng)樓面梁的從屬面積超過(guò)25m2時(shí)，設(shè)計(jì)樓面梁時(shí)的折減系數(shù)取0.9活荷載按照《荷載規(guī)范》取值。墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的層數(shù)1854、水平荷載的方向簡(jiǎn)化為4、水平荷載的方向簡(jiǎn)化為861）使用階段層間位移限制（風(fēng)荷載和小震作用下）5、側(cè)移限制1/300多高層鋼結(jié)構(gòu)1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000鋼筋混凝土剪力墻、筒中筒1/800鋼筋混凝土框架-剪力墻、板柱-剪力墻、框架-核心筒1/550鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)類型正常使用情況下的的限制值1）使用階段層間位移限制（風(fēng)荷載和小震作用下）5、側(cè)移限制1872）防止倒塌層間位移限制（大震作用下）1/50多高層鋼結(jié)構(gòu)1/120鋼筋混凝土框支層1/120鋼筋混凝土剪力墻、筒中筒1/100鋼筋混凝土框架-剪力墻、板柱-剪力墻、框架-核心筒1/50鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)類型罕遇地震作用下的彈塑性層間位移的限制值2）防止倒塌層間位移限制（大震作用下）1/50多高層鋼結(jié)構(gòu)1886、舒適度要求

在風(fēng)荷載作用下，高度超過(guò)150m的高層建筑，應(yīng)滿足人使用的舒適度要求。此時(shí)，按照重現(xiàn)期為10年的風(fēng)荷載計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)加速度，或由風(fēng)洞試驗(yàn)確定順風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大加速度，應(yīng)滿足下列要求：住宅、公寓：辦公、旅館：6、舒適度要求在風(fēng)荷載作用下，高度超過(guò)150m897、穩(wěn)定和抗傾覆

由于高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的等效抗側(cè)剛度大小不等，需進(jìn)行P-Δ效應(yīng)的計(jì)算。同時(shí)，盡可能減輕建筑物自重，對(duì)于減小地震反應(yīng)、降低P-Δ效應(yīng)產(chǎn)生的破壞有重要意義。7、穩(wěn)定和抗傾覆由于高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的等效908、抗震結(jié)構(gòu)延性要求和抗震等級(jí)1）延性結(jié)構(gòu)的概念延性——是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載能力不降低、具有足夠塑性變形能力的一種性能，一般用延性比表示延性，即塑性變形能力的大小。塑性變形和耗散地震能量，大部分抗震結(jié)構(gòu)在中震作用下都進(jìn)入塑性狀態(tài)而耗能。8、抗震結(jié)構(gòu)延性要求和抗震等級(jí)1）延性結(jié)構(gòu)的概念延性——是指91MyMu0

fMMuMyfy

fur增加后期構(gòu)件延性比：結(jié)構(gòu)延性比：Pu0

PPy后期MyMu0fMMuMyfyfur增加后期構(gòu)件延性比：結(jié)92抗震建筑的延性可通過(guò)以下條件來(lái)保證：合理選擇結(jié)構(gòu)體系；合理布置結(jié)構(gòu)；對(duì)構(gòu)件和連接采用合理的構(gòu)造措施；保證施工質(zhì)量不是通過(guò)計(jì)算達(dá)到的

因此，通過(guò)設(shè)立抗震結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)要求、加強(qiáng)構(gòu)造措施的方法保證結(jié)構(gòu)的延性?？拐鸾ㄖ难有钥赏ㄟ^(guò)以下條件來(lái)保證：不是通過(guò)計(jì)算達(dá)到的93

地震復(fù)雜，建筑物破壞機(jī)理和過(guò)程更復(fù)雜，精確計(jì)算是不可能的。因此，“概念設(shè)計(jì)”比“數(shù)值計(jì)算”更重要。概念設(shè)計(jì)(seismicconceptdesignofbuilding)—正確地解決總體方案、材料使用和細(xì)部構(gòu)造，以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的。地震復(fù)雜，建筑物破壞機(jī)理和過(guò)程更復(fù)雜，94歐洲抗震規(guī)范EC-8從四個(gè)方面來(lái)體現(xiàn)延性：1、非線性設(shè)計(jì)反映譜及其延性系數(shù)2、局部延性水準(zhǔn)校核3、能力設(shè)計(jì)4、構(gòu)造措施希臘抗震規(guī)范NEAK-1995(NewGreekAseismicCode)，這本規(guī)范編的簡(jiǎn)潔實(shí)用，希臘是個(gè)多地震國(guó)家，一千多年前就有地震紀(jì)錄。延性的體現(xiàn)與歐洲規(guī)范相同，只是更加實(shí)用，使用方便。臺(tái)灣1999年的耐震設(shè)計(jì)規(guī)范考慮了：1、非線性設(shè)計(jì)反映譜及其延性系數(shù)2、構(gòu)造措施歐洲抗震規(guī)范EC-8從四個(gè)方面來(lái)體現(xiàn)延性：952）概念設(shè)計(jì)及抗震等級(jí)(1)選擇延性材料：鋼結(jié)構(gòu)——延性好磚石結(jié)構(gòu)——延性很差鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)——介于兩者之間，需合理設(shè)計(jì)(2)進(jìn)行結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)：選擇對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置；采取減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)抗扭剛度的措施；設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)和延性構(gòu)件；分析結(jié)構(gòu)薄弱層部位，并采取相應(yīng)措施；防止局部破壞引起連鎖效應(yīng)避免設(shè)計(jì)靜定結(jié)構(gòu)，采取二道防線措施。(3)選擇延性結(jié)構(gòu)：(4)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施及抗震等級(jí)：2）概念設(shè)計(jì)及抗震等級(jí)(1)選擇延性材料：鋼結(jié)構(gòu)——延性好96劃分結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的意義建筑的重要性、場(chǎng)地的類別、設(shè)防烈度、建筑高度、結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的重要程度的不同，對(duì)抗震提出不同的要求。《抗規(guī)》將各類情況分為四個(gè)抗震等級(jí)，以體現(xiàn)在計(jì)算中和采取抗震措施上的不同要求。（《高層規(guī)程》中增加特一級(jí)抗震等級(jí)）結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)一級(jí)對(duì)抗震要求最高，以下逐漸降低。劃分結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的意義97現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)類型烈度6度7度8度9度框架結(jié)構(gòu)高度（m)≤30>30≤30>30≤30>30≤25框架四三三二二一一劇場(chǎng)、體育館等大跨度公共建筑三二一一框架-抗震墻結(jié)構(gòu)高度(m)≤60>60≤60>60≤60>60≤50框架四三三二二一一抗震墻三二一一一抗震墻結(jié)構(gòu)高度(m)≤80>80≤80>80≤80>80≤60抗震墻四三三二二一一部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)抗震墻三二二一框支層框架二二一一（此表摘自《抗震規(guī)范》中對(duì)部分結(jié)構(gòu)形式的規(guī)定，未含全部）現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)類型烈度6度7度8度9度高度98重點(diǎn)內(nèi)容

風(fēng)荷載及計(jì)算

地震作用地震影響系數(shù)曲線底部剪力法的適用條件及計(jì)算方法結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——1、截面抗震驗(yàn)算

2、抗震變形驗(yàn)算荷載效應(yīng)組合及最不利內(nèi)力

抗震結(jié)構(gòu)延性要求和抗震等級(jí)重點(diǎn)內(nèi)容99第3章：風(fēng)荷載及地震作用豎向荷載水平荷載——自重、樓（屋）面活荷載——風(fēng)荷載、地震作用第3章：風(fēng)荷載及地震作用豎向荷載水平荷載——自重、樓（屋）面100主要學(xué)習(xí)內(nèi)容3-1風(fēng)荷載及計(jì)算3-2地震作用及計(jì)算3-3設(shè)計(jì)要求及荷載效應(yīng)組合主要學(xué)習(xí)內(nèi)容3-1風(fēng)荷載及計(jì)算101風(fēng)荷載（水平荷載之一）

—高、大、細(xì)、長(zhǎng)等柔性工程結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計(jì)荷載

空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，就在建筑物表面產(chǎn)生壓力或吸力，這種風(fēng)力作用叫風(fēng)荷載。風(fēng)的大小與（1）近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向有關(guān)（2）建筑物所在地的地藐及周圍環(huán)境（3）建筑本身的高度、形狀以及表面狀況有關(guān)風(fēng)荷載（水平荷載之一）

—高、大、細(xì)、長(zhǎng)等柔性工程102風(fēng)的破壞力“森拉克”肆虐浙閩防波堤被沖垮百米

[

2003七月2812:43

]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。

風(fēng)的破壞力“森拉克”肆虐浙閩防波堤被沖垮百米

103風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力104風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力105風(fēng)的破壞力風(fēng)的破壞力106風(fēng)的破壞力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(guò)大難風(fēng)的破壞力廣州大道南一棟五層廠房107風(fēng)荷載的特點(diǎn)風(fēng)力作用與建筑物外形有直接關(guān)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。風(fēng)荷載的特點(diǎn)1083-1風(fēng)荷載1、高層建筑風(fēng)荷載的特點(diǎn)風(fēng)荷載與建筑物的外形（高度、平面和體形）直接有關(guān)，也與周圍環(huán)境（街區(qū)、周圍建筑群）有很大關(guān)系。高層建筑外表面各部分的風(fēng)壓很不均勻。迎風(fēng)面壓力背風(fēng)面吸力浮力因此，高層建筑中一般不設(shè)外伸構(gòu)件。3-1風(fēng)荷載1、高層建筑風(fēng)荷載的特點(diǎn)迎風(fēng)面背風(fēng)面浮力因此109要考慮風(fēng)的動(dòng)力作用——風(fēng)振層數(shù)少的建筑物，剛度大、自振周期短、風(fēng)荷載產(chǎn)生的振動(dòng)也小，設(shè)計(jì)中只需考慮風(fēng)壓的影響，而不考慮風(fēng)振；高層建筑，剛度小、自振周期長(zhǎng)、風(fēng)的動(dòng)力作用明顯。在工程設(shè)計(jì)中是通過(guò)風(fēng)振系數(shù)來(lái)考慮風(fēng)的動(dòng)力作用的。要考慮風(fēng)的動(dòng)力作用——風(fēng)振在工程設(shè)計(jì)中是通過(guò)風(fēng)振系數(shù)110平均風(fēng)壓與波動(dòng)風(fēng)壓圖平均風(fēng)壓與波動(dòng)風(fēng)壓圖111振型系數(shù)脈動(dòng)增大系數(shù)，按下表采用：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按下表采用：脈動(dòng)影響系數(shù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002)中規(guī)定：

當(dāng)建筑物高度>30m、高寬比>1.5時(shí)，考慮風(fēng)振系數(shù)：按照不同的地面粗糙度A類地形、B類地形、C類地形和D類地形取值。見(jiàn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002)中的規(guī)定。振型系數(shù)脈動(dòng)增大系數(shù)，按下表采用：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按下表采112結(jié)構(gòu)基本自振周期框架結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻和筒中筒結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層數(shù)基本風(fēng)壓，按《荷載規(guī)范》中“全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖”采用。地面粗糙度為B類地區(qū)脈動(dòng)增大系數(shù)注：對(duì)地面粗糙度為A類、C類和D類地區(qū)應(yīng)按當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓分別乘以1.38、0.62和0.32后代入結(jié)構(gòu)基本自振周期框架結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻和筒中筒結(jié)構(gòu)結(jié)113《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001)中規(guī)定把地面粗糙度分為A、B、C三類：A類指近海海面、海島、海岸及沙漠地區(qū)；B類是田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的中小城鎮(zhèn)及大城市的郊區(qū)；C類指由密集建筑群的大城市市區(qū)；D類指由密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2114離地面或海平面高度（m)地面粗糙度類別ABCD51.171.000.740.62151.521.140.740.62502.031.671.250.843003.122.972.752.45風(fēng)壓高度變化系數(shù)離地面或海平面高度（m)地面粗糙度類別ABCD51.171115風(fēng)速隨高度的變化風(fēng)速隨高度的變化1162、風(fēng)荷載2、風(fēng)荷載117——由空曠平坦地面，離地10m統(tǒng)計(jì)的重現(xiàn)期為50年(或100年）的10分鐘平均最大風(fēng)速計(jì)算所得?？刹楹奢d規(guī)范，但不得小于0.3KN/m2——由空曠平坦地面，離地10m統(tǒng)計(jì)的重現(xiàn)期為50年(或100118第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件119第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件120

風(fēng)荷載作用面積：垂直于風(fēng)向的最大投影面積1.基本計(jì)算公式2.計(jì)算參數(shù)基本風(fēng)壓值體型系數(shù)高度變化系數(shù)風(fēng)載作用面積風(fēng)振系數(shù)風(fēng)荷載作用面積：垂直于風(fēng)向的最大投影面積121總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載

總風(fēng)荷載對(duì)整體房屋的作用：垂直于建筑物表面各表面承受風(fēng)力的合力：可采用矢量和計(jì)算并簡(jiǎn)化為沿房屋高度變化的分布荷載即作用在承力面上的

倒梯形或倒三角形荷載均布荷載總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載總風(fēng)荷載122風(fēng)載作用下房屋的水平力示意圖風(fēng)載作用下房屋的水平力示意圖123+0.8-0.7-0.7-0.5+0.8+0.4+0.4-0.7-0.7-0.5-0.5-0.5+0.8-0.500-0.5-0.5+0.8-0.7-0.7-0.5+0.8+0.4+0.4-0124局部風(fēng)荷載局部增大體型系數(shù)

檐口、雨蓬、遮陽(yáng)板等水平構(gòu)件，局部上浮

玻璃幕墻另行標(biāo)準(zhǔn)

平面形狀不規(guī)則立面開(kāi)洞或連體建筑風(fēng)洞試驗(yàn)周圍地形和環(huán)境較復(fù)雜局部風(fēng)荷載局部增大體型系數(shù)檐口、雨蓬、遮陽(yáng)板125例∶已知剪力墻結(jié)構(gòu)如圖所示，38層，123.5m高，位于城市郊區(qū)Ⅱ類場(chǎng)地，基本風(fēng)壓，已知結(jié)構(gòu)基本自振周期1.9s。(墻厚300mm)求：在橫向風(fēng)荷載作用下一層底的剪力及傾覆力矩例∶已知剪力墻結(jié)構(gòu)如圖所示，38層，123.5m高，位于城市126

為簡(jiǎn)化計(jì)算，將建筑物分為5段，每段頂標(biāo)高取在樓層處，每段中點(diǎn)距地面的距離作為計(jì)算風(fēng)壓高度，地面粗糙度，位于城市郊區(qū)為B類，

高度(m)12.2536.961.786.5111.21.061.501.792.002.16(4)求風(fēng)振系數(shù)高度高寬比解：1、求風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(1)基本風(fēng)壓值(2)風(fēng)荷載體形系數(shù)(3)風(fēng)壓高度變化系數(shù)為簡(jiǎn)化計(jì)算，將建筑物分為5段，每段頂標(biāo)高取在127111.2m86.5m61.7m36.9m12.25m24.5m24.8m24.8m24.8m24.6m123.5m脈動(dòng)影響系數(shù)：脈動(dòng)增大系數(shù)：各高度處風(fēng)振系數(shù)：111.2m86.5m61.7m36.9m12.25m24.128(5)各段風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值(6)求各段風(fēng)載集中標(biāo)準(zhǔn)值各分段間風(fēng)載集中標(biāo)準(zhǔn)值：（B—受風(fēng)寬度）(5)各段風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值(6)求各段風(fēng)載集中標(biāo)準(zhǔn)值各分段間風(fēng)載集129(7)基底剪力：基底彎矩：(7)基底剪力：基底彎矩：1303-2地震作用1、地震作用

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)所承受的“地震力”實(shí)際上是由于地震地面運(yùn)動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)作用，包括地震加速度、速度和動(dòng)位移的作用，屬于間接作用，稱為“地震作用”。不可稱為“荷載”。3-2地震作用1、地震作用131

地震作用計(jì)算時(shí)用到地震反應(yīng)譜曲線——由255條地震加速度紀(jì)錄經(jīng)計(jì)算整理得到。地震影響系數(shù)曲線2、地震影響系數(shù)地震作用計(jì)算時(shí)用到地震反應(yīng)譜曲線——地震影響系數(shù)132結(jié)構(gòu)自振周期場(chǎng)地特征周期地震影響系數(shù)最大值直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)(一般情況取0.2)阻尼調(diào)整系數(shù)(一般情況取1.0)衰減指數(shù)(一般情況取0.9)結(jié)構(gòu)自振周期場(chǎng)地特征周期地震影響系數(shù)最大值直線下降段的下降斜133抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系抗震設(shè)防烈度6７８９設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.05g0.10(0.15)g0.20(0.30)g0.40g抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系抗震設(shè)防6７８９134水平影響系數(shù)最大值1.400.90(1.20)0.50(0.72)——0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.049度8度7度6度多遇地震地震影響罕遇地震特征周期設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)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注：括號(hào)中數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)水平影響系數(shù)最大值1.400.90(1.20)0.50(0.1351）水平地震作用計(jì)算3、地震作用的計(jì)算方法我國(guó)《抗震規(guī)范》規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)——設(shè)防烈度在6度以上的建筑物必須進(jìn)行；地震作用計(jì)算——設(shè)防烈度在7、8、9度的建筑物；

6度Ⅳ類場(chǎng)地上的較高建筑物。1）水平地震作用計(jì)算3、地震作用的計(jì)算方法我國(guó)《136計(jì)算方法——反應(yīng)譜底部剪力法反應(yīng)譜振型分解法時(shí)程分析法——作補(bǔ)充計(jì)算（1）反應(yīng)譜底部剪力法對(duì)于重量、剛度沿高度分布比較均勻、高度不超過(guò)40m，以剪切變形為主的多層和高層建筑結(jié)構(gòu)，采用此法計(jì)算水平地震作用。這時(shí)各樓層僅取一個(gè)自由度。計(jì)算方法——反應(yīng)譜底部剪力法——作補(bǔ)充計(jì)算（1）反應(yīng)譜底部剪137結(jié)構(gòu)的總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響數(shù)值結(jié)構(gòu)等效總重力荷載：?jiǎn)钨|(zhì)點(diǎn)取總重力荷載代表值；多質(zhì)點(diǎn)取總重力荷載代表值的85%。結(jié)構(gòu)的總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周結(jié)構(gòu)等效總重力138總重力荷載代表值：建筑的總重力荷載代表值應(yīng)按下列規(guī)定采用：1、恒荷載——取100%2、雪荷載——取50%3、樓面活荷載——按實(shí)際情況計(jì)算時(shí)取100%；按等效均布活荷載計(jì)算時(shí)，藏書(shū)庫(kù)、檔案室、庫(kù)房取80%，一般民用建筑取50%。4、屋面活荷載——不考慮結(jié)構(gòu)等效總重力荷載：總重力荷載代表值：建筑的總重力荷載代表值應(yīng)按下列規(guī)定采用：1139例1：某三層框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及恒載圖、活載圖如圖所示。按8度設(shè)防，第一組，Ⅱ類場(chǎng)地土。兩跨梁的總長(zhǎng)為12m。均布荷載的單位為

，集中荷載的單位為要求：計(jì)算總重力荷載代表值及等效總重力荷載代表值。5090例1：某三層框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及恒載圖、活載圖如圖所示。按8140解：1、計(jì)算各層重力荷載代表值2、計(jì)算總重力荷載代表值及等效總重力荷載代表值解：1、計(jì)算各層重力荷載代表值2、計(jì)算總重力荷載代表值141各樓層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：

各樓層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：142頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加地震作用系數(shù)結(jié)構(gòu)基本自振周期頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加地震作用系數(shù)結(jié)構(gòu)基本自振周期143

底部剪力法適用于重量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)。當(dāng)建筑物有突出屋面的小建筑如屋頂間、女兒墻、煙囪等時(shí)，由于該部分的重量和剛度突然變小，將產(chǎn)生鞭稍效應(yīng)，使其地震反應(yīng)特別強(qiáng)烈。為簡(jiǎn)化計(jì)算，《抗震規(guī)范》提出，當(dāng)計(jì)算這類小建筑的地震作用效應(yīng)時(shí)，宜乘以增大系數(shù)3，此增大部分不再向下傳遞。底部剪力法適用于重量和剛度沿高度分布144

抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任意樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下列要求：第i層對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力。剪力系數(shù)，不應(yīng)小于下表規(guī)定的樓層最小剪力系數(shù)，對(duì)豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)?？拐痱?yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任意樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下列要求：第i145樓層最小剪力系數(shù)值類別7度8度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5s的結(jié)構(gòu)0.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)0.012(0.018)0.024(0.032)0.040注：1、基本周期介于3.5s和5s之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值；

2、括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g

和0.30g的地區(qū)。樓層最小剪力系數(shù)值類別7度8度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于1465層砌體房屋模型1：4模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)5層砌體房屋模型1：4模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)147例2：某工程為8層框架結(jié)構(gòu)，梁柱現(xiàn)澆，樓板預(yù)制，設(shè)防烈度為7度，第一組，場(chǎng)地為Ⅲ類場(chǎng)地土，特征周期為，水平地震影響系數(shù)最大值為，現(xiàn)已計(jì)算出結(jié)構(gòu)自振周期為，集中在樓蓋和屋蓋的恒載為頂層5400kN，2-7層5000kN，底層6000kN，活載為1-7層1000kN，頂層雪荷載600kN

。要求：按底部剪力法計(jì)算各樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值與地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。例2：某工程為8層框架結(jié)構(gòu)，梁柱現(xiàn)澆，樓板預(yù)制，設(shè)防烈度為71487m7m4m7x3m=21m7m7m4m7x3m=21m149解：1、樓層重力荷載代表值——計(jì)算地震作用時(shí)，重力荷載代表值去全部恒載，50%活載，因而各樓層的重力荷載代表值為:頂層：2~7層：底層：總重力荷載代表值為：2、總地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值為：由于解：1、樓層重力荷載代表值——計(jì)算地震作用時(shí)，重力荷載代表值150地震影響系數(shù)曲線地震影響系數(shù)曲線1513、計(jì)算各樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值由于應(yīng)考慮頂部附加水平作用，所以，頂部附加水平地震作用為：各樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：4、計(jì)算各樓層的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值總地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：3、計(jì)算各樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值由于應(yīng)考慮頂部附加水平作用，所152xg(t)xi(t)a1iajiani2.計(jì)算水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法

將質(zhì)量集中在樓層位置，n個(gè)樓層為n個(gè)質(zhì)點(diǎn)，具有n個(gè)振型。首先分別計(jì)算每個(gè)振型的水平地震作用及其效應(yīng)（剪力、彎矩、軸力、位移），然后再進(jìn)行內(nèi)力和位移的振型組合。xg(t)xi(t)a1iajiani2.計(jì)算水平地震作用的153---相應(yīng)于j振型自振周期的地震影響系數(shù)；---j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平相對(duì)位移；---j振型的振型參與系數(shù)；---i質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值。m1m2mi1振型地震作用標(biāo)準(zhǔn)值2振型j振型n振型---體系j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式2.計(jì)算水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法與單自由度體系的計(jì)算方法相同---相應(yīng)于j振型自振周期的地震影響系數(shù)；---j振型i質(zhì)154

地震作用效應(yīng)（彎矩、位移等）--j振型地震作用產(chǎn)生的地震效應(yīng)；m--選取振型數(shù)2.計(jì)算水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法如剪力、彎矩、軸力、位移

一般只取2-3個(gè)振型，當(dāng)基本自振周期大于1.5s或房屋高寬比大于5時(shí)，振型個(gè)數(shù)可適當(dāng)增加，一般取5-6個(gè)振型。地震作用效應(yīng)（彎矩、位移等）--j振型地震作用產(chǎn)生的地震1553.振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算地震作用效應(yīng)步驟（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層地震作用（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（6）計(jì)算地震作用效應(yīng)（層間剪力）3.振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算地震作用效應(yīng)步驟（1）求體系的自振周156例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)1.400.90(1.20)0.50(0.72)0.28罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）查表得地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場(chǎng)地類別例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解157例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)查表得第一振型第二振型第三振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解158例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)第一振型第二振型第三振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解159例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第一振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解160例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第二振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解161例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型第三振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解162例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）第一振型1振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解163例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）1振型第二振型2振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解164例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）1振型2振型第三振型3振型例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解165例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)1振型2振型3振型（6）計(jì)算地震作用效應(yīng)（層間剪力）組合后各層地震剪力例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。解166第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件167第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件168第3章-風(fēng)荷載及地震作用課件1692）豎向地震作用

震害和理論分析表明，在高烈度區(qū)，豎向地震作用對(duì)高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)及大跨結(jié)構(gòu)等的影響是顯著的。在9度區(qū)的高層建筑，結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：2）豎向地震作用震害和理論分析表明，在170樓層的豎向地震效應(yīng)為:（再乘以增大系數(shù)1.5)豎向地震影響系數(shù)的最大值，可取水平地震影響系數(shù)最大值的65%；結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，可取其總重力荷載代表值的75%。樓層的豎向地震效應(yīng)為:（再乘以增大系數(shù)1.5)豎向地震影響系1714、結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)算計(jì)算方法：直接從結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)的方程組中求解（精度高、工作量大）；實(shí)用近似計(jì)算方法(荷載規(guī)范中的附錄E）；對(duì)已有建筑進(jìn)行自振周期實(shí)測(cè)得出的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式（我國(guó)采用脈動(dòng)或激振動(dòng)經(jīng)大量統(tǒng)計(jì)回歸得到的公式）。4、結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)算計(jì)算方法：1722）鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)1）鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)（高度為25m—50m、剪力墻間距為6m左右）：4）鋼結(jié)構(gòu)：3）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)：建筑層數(shù)2）鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)1）鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)（高度1735、地震作用計(jì)算的一般規(guī)定1）各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用，應(yīng)按下列原則考慮：一般情況下，要考慮兩個(gè)主軸方向的水平地震作用，并進(jìn)行抗震驗(yàn)算。有斜交的結(jié)構(gòu)，要分別考慮各個(gè)方向的水平地震作用。質(zhì)量和剛度有明顯不均勻、不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。8度、9度區(qū)的大跨結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪和高聳結(jié)構(gòu)，9度區(qū)的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。5、地震作用計(jì)算的一般規(guī)定1）各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用，應(yīng)按下1742）各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)采用下列方法：對(duì)于重量、剛度沿高度分布比較均勻、高度不超過(guò)40m，以剪切變形為主的多層和高層建筑結(jié)構(gòu)，采用底部剪力法簡(jiǎn)化計(jì)算；除上述以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法；特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑、7度和8度區(qū)Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地高度大于80m的高層建筑、8度區(qū)Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地和9度區(qū)高度大于60m的高層建筑，宜采用時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)算。2）各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)采用下列方法：1753-3設(shè)計(jì)要求及荷載效應(yīng)組合無(wú)地震作用組合時(shí)：有地震作用組合時(shí)：無(wú)地震作用組合時(shí)構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計(jì)值不考慮地震作用時(shí)構(gòu)件的承載能力設(shè)計(jì)值有地震作用組合時(shí)構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計(jì)值考慮地震作用時(shí)構(gòu)件的承載能力設(shè)計(jì)值承載力抗震調(diào)整系數(shù)1