建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算課件-重力荷載代表值、剪重比、荷載組合、變形驗(yàn)算

建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算課程簡介課程目標(biāo)掌握建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的基本理論和方法，并能運(yùn)用這些理論和方法進(jìn)行實(shí)際工程的抗震設(shè)計(jì)。課程內(nèi)容本課程主要講解建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的基本理論、方法和規(guī)范要求，包括荷載組合、剪重比、變形驗(yàn)算等內(nèi)容。課程特點(diǎn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行講解和分析，使學(xué)生能夠更好地理解和掌握抗震驗(yàn)算方法。重力荷載自重荷載建筑物自身重量產(chǎn)生的荷載，包括墻體、樓板、屋頂、柱子等構(gòu)件重量活荷載使用過程中產(chǎn)生的荷載，如人員、家具、設(shè)備等重量，根據(jù)使用功能的不同而變化雪荷載屋頂積雪產(chǎn)生的荷載，根據(jù)地區(qū)氣候條件和建筑物屋頂形狀等因素確定風(fēng)荷載風(fēng)力產(chǎn)生的荷載，根據(jù)地區(qū)風(fēng)速和建筑物高度等因素確定重力荷載代表值荷載類型代表值永久荷載荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)可變荷載荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)分類與特點(diǎn)永久荷載結(jié)構(gòu)自重、墻體、樓板、屋頂、固定設(shè)備等，長時(shí)間作用于建筑物。可變荷載隨時(shí)間變化的荷載，包括活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、地震荷載等。偶然荷載短期、偶然發(fā)生的荷載，例如施工荷載、吊車荷載等。永久荷載結(jié)構(gòu)自重建筑物的基礎(chǔ)、墻體、柱子、梁、板等構(gòu)件的重量。樓面荷載屋頂?shù)谋貙?、防水層、裝飾層等重量。固定設(shè)備荷載永久性安裝的機(jī)械設(shè)備、管道等重量?？勺兒奢d活荷載是指在使用過程中會(huì)發(fā)生變化的荷載，如人員、家具、設(shè)備等。雪荷載是指積雪對(duì)建筑物產(chǎn)生的荷載，一般出現(xiàn)在寒冷地區(qū)。風(fēng)荷載是指風(fēng)對(duì)建筑物產(chǎn)生的荷載，一般出現(xiàn)在高層建筑或開放式建筑。荷載組合1基本組合考慮最不利情況的組合2偶然組合考慮罕見事件的組合3地震組合考慮地震作用的組合荷載組合規(guī)則1基本組合基本組合用于計(jì)算結(jié)構(gòu)的正常使用狀態(tài)，考慮各種荷載的長期效應(yīng)。2偶然組合偶然組合用于計(jì)算結(jié)構(gòu)的罕見事件，考慮各種荷載的短期效應(yīng)，包括地震。3特殊組合特殊組合用于計(jì)算結(jié)構(gòu)的特定情況，例如施工階段或設(shè)備安裝時(shí)的荷載。荷載組合形式基本荷載組合基本荷載組合是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的荷載組合，它考慮了各種荷載情況，包括永久荷載和可變荷載。偶然荷載組合偶然荷載組合用于考慮結(jié)構(gòu)可能遇到的特殊荷載情況，例如地震、爆炸等，它比基本荷載組合更嚴(yán)格。剪重比1.0概念2.0計(jì)算3.0驗(yàn)算剪重比概念剪重比反映地震作用下結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的強(qiáng)度和剛度。剪重比越大，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力能力越強(qiáng)，結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性越好。計(jì)算公式剪重比=抗震設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力總強(qiáng)度/結(jié)構(gòu)總重量剪重比計(jì)算1確定重力荷載計(jì)算結(jié)構(gòu)自重和活荷載2確定地震荷載根據(jù)抗震規(guī)范計(jì)算地震作用3計(jì)算剪重比地震荷載除以重力荷載剪重比驗(yàn)算1確定驗(yàn)算目標(biāo)確定驗(yàn)算的目標(biāo)，例如，檢查結(jié)構(gòu)是否滿足抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。2收集數(shù)據(jù)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，例如結(jié)構(gòu)的幾何形狀、材料屬性、荷載信息等。3計(jì)算剪重比根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算結(jié)構(gòu)的剪重比。4比較結(jié)果將計(jì)算得到的剪重比與規(guī)范規(guī)定的限值進(jìn)行比較。5評(píng)估結(jié)論根據(jù)比較結(jié)果，評(píng)估結(jié)構(gòu)是否滿足抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。變形驗(yàn)算層間位移角層間位移角是指相鄰兩層樓板之間水平位移與層高的比值，反映了結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的變形程度。頂層水平位移頂層水平位移是指結(jié)構(gòu)頂層相對(duì)于基礎(chǔ)水平方向的位移，反映了結(jié)構(gòu)整體的水平變形程度。部件水平位移部件水平位移是指結(jié)構(gòu)中某些重要構(gòu)件（如墻體、柱子等）的水平位移，反映了這些構(gòu)件的變形程度。層間位移角0.005限值層間位移角限值通常設(shè)置為0.005弧度。0.01限制層間位移角不應(yīng)超過0.01弧度，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。層間位移角計(jì)算確定計(jì)算層選擇需要計(jì)算層間位移角的樓層。計(jì)算層間位移根據(jù)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，獲取該層的水平位移。計(jì)算層高確定該層的層高，即上下層樓板之間的垂直距離。計(jì)算層間位移角將層間位移除以層高，即可得到層間位移角。層間位移角限值規(guī)范要求不同部位層間位移角限值不同房屋高度≤24米，層間位移角限值≤1/200計(jì)算方法層間位移角=層間位移/層高層間位移=相鄰層水平位移差值頂層水平位移定義結(jié)構(gòu)頂層在水平荷載作用下產(chǎn)生的位移，反映結(jié)構(gòu)整體的抗側(cè)移能力。重要性過大的頂層水平位移會(huì)影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用功能，需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。影響因素結(jié)構(gòu)形式、材料強(qiáng)度、荷載大小、地震烈度等。頂層水平位移計(jì)算1結(jié)構(gòu)分析首先需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，獲取頂層的水平位移值。這可以通過有限元分析軟件等工具來完成。2位移放大系數(shù)根據(jù)結(jié)構(gòu)的類型和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，確定一個(gè)合適的位移放大系數(shù)。3最終位移將結(jié)構(gòu)分析得到的位移值乘以位移放大系數(shù)，得到最終的頂層水平位移值。頂層水平位移限值結(jié)構(gòu)類型限值框架結(jié)構(gòu)1/500H框架-剪力墻結(jié)構(gòu)1/600H剪力墻結(jié)構(gòu)1/800H部件水平位移概念部件水平位移是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在水平荷載作用下產(chǎn)生的位移，例如梁、柱、墻體的水平位移。計(jì)算部件水平位移的計(jì)算方法取決于結(jié)構(gòu)類型、荷載條件和邊界條件，通常需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算。部件水平位移計(jì)算1位移法結(jié)構(gòu)分析軟件計(jì)算2簡化計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式或規(guī)范規(guī)定3實(shí)測(cè)實(shí)際施工測(cè)量部件水平位移限值10毫米非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平位移限值20毫米結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平位移限值30毫米重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平位移限值結(jié)構(gòu)整體整體穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載作用下能夠保持平衡，不發(fā)生傾覆或失穩(wěn)。變形控制結(jié)構(gòu)整體變形是指結(jié)構(gòu)在荷載作用下發(fā)生的整體變形，包括水平位移和豎向位移?？拐鹦阅芙Y(jié)構(gòu)整體抗震性能是指結(jié)構(gòu)在地震作用下能夠抵抗地震破壞的能力，包括抗震強(qiáng)度和抗震變形能力。結(jié)構(gòu)整體變形1整體穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)整體變形應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)過大變形或失穩(wěn)現(xiàn)象2使用功能結(jié)構(gòu)整體變形應(yīng)滿足使用功能要求，例如樓層或屋蓋的平整度等3外觀美觀結(jié)構(gòu)整體變形應(yīng)考慮外觀美觀，避免出現(xiàn)明顯扭曲或不協(xié)調(diào)現(xiàn)象結(jié)構(gòu)整體變形驗(yàn)算1整體穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)構(gòu)整體是否失穩(wěn)2最大位移驗(yàn)算結(jié)構(gòu)整體的最大水平位移3結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)構(gòu)整體的承載能力結(jié)構(gòu)整體變形驗(yàn)算需要綜合考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、最大位移和承載能力，以確保結(jié)構(gòu)在地震作用下能夠保持安全穩(wěn)定。結(jié)論準(zhǔn)確性抗震驗(yàn)算結(jié)果必須保證準(zhǔn)確，以確保結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時(shí)能夠安全可靠地工作。安全裕度結(jié)構(gòu)