高层建筑结构的基本假定与荷载效应组合

1、主 讲 人：谢 孝 副教授后勤工程学院建筑工程系结构教研室 可以抵抗在本身平面可以抵抗在本身平面内的侧向力内的侧向力平面外的刚度平面外的刚度很小，可忽略，很小，可忽略，在自身平面内的刚度很大平面外刚度很小，可以忽略n荷载效应荷载效应n指结构或构件在某种荷载作用下的结构的内力和指结构或构件在某种荷载作用下的结构的内力和位移位移。n荷载效应组合荷载效应组合n指在所有可能同时出现的诸荷载组合下，确定结指在所有可能同时出现的诸荷载组合下，确定结构或构件内产生的效应。其中最不利组合是指所构或构件内产生的效应。其中最不利组合是指所有可能产生的荷载组合中，对结构构件产生总效有可能产生的荷载组合中，对结构构件

2、产生总效应为最不利的一组应为最不利的一组满足：承载能力极限状态满足：承载能力极限状态 正常使用极限状态正常使用极限状态一、无地震作用效应组合时：一、无地震作用效应组合时： wkwwQKQQGKGSSSS 楼面活荷载组合值系数、风荷载组合值系数楼面活荷载组合值系数、风荷载组合值系数 永久荷载效应起控制作用时分别取值：永久荷载效应起控制作用时分别取值： 0.70.7、0.00.0 可变荷载效应起控制作用时分别取值：可变荷载效应起控制作用时分别取值： 1.0 1.0 和和 0.6 0.6 或或 0.7 0.7 和和 1.0 1.0 对书库、档案库、储藏室、通风机房、电梯机房对书库、档案库、储藏室、通

3、风机房、电梯机房 ，楼面活荷载组合系数取楼面活荷载组合系数取0.90.9wQ.荷载分项系数的取值：荷载分项系数的取值： 承载力计算承载力计算 (1) (1) 永久荷载分项系数：永久荷载分项系数： 对结构不利对结构不利： 可变荷载效应控制的组合：可变荷载效应控制的组合： 1.21.2 永久荷载效应控制的组合：永久荷载效应控制的组合： 1.351.35 对结构有利对结构有利： 1.0(2) (2) 楼面活荷载分项系数楼面活荷载分项系数 1.41.4(3) (3) 风荷载分项系数风荷载分项系数 1.4 1.4 位移计算位移计算 以上各分项系数取值为以上各分项系数取值为1.0 1.0 GGGGQQ（恒

4、恒荷载起控制，无风荷载起控制，无风）（活活荷载起控制，有风）荷载起控制，有风） （风荷载起控制，有风） QKGKSSS4 . 17 . 035. 1WKQKGKSSSS4 . 16 . 04 . 10 . 12 . 1QKWKGKSSSS4 . 17 . 04 . 10 . 12 . 1二、有地震作用效应组合时二、有地震作用效应组合时 wkwwEvkEvEhKEhGEGSSSSS 风荷载的组合值系数风荷载的组合值系数0.2 0.2 w. 荷载分项系数的取值荷载分项系数的取值 （位移计算位移计算取取1.01.0）GEhEvW组合组合说明说明重力荷载及水平地震作用重力荷载及水平地震作用1.21.3

5、重力荷载及竖向地震作用重力荷载及竖向地震作用1.21.39 9度；水平长悬臂度；水平长悬臂8 8度、度、9 9度度重力荷载、水平地震及竖重力荷载、水平地震及竖向地震作用向地震作用1.21.30.59 9度；水平长悬臂度；水平长悬臂8 8度、度、9 9度度重力荷载、水平地震作用重力荷载、水平地震作用及风荷载及风荷载1.21.31.460m60m以上的高层建筑以上的高层建筑重力荷载、水平地震作用重力荷载、水平地震作用、竖向地震作用及风荷载、竖向地震作用及风荷载1.21.30.51.460m60m以上的高层建筑；以上的高层建筑；9 9度度；水平长悬臂；水平长悬臂8 8度、度、9 9度度承载能力的验算

6、承载能力的验算侧向侧向( (水平）位移限制和舒适度要求水平）位移限制和舒适度要求1)承载能力的验算 不考虑地震作用组合： 考虑地震作用组合： 结构重要性系数，分别取1.1、1.0、0.9 承载力抗震调整系数RS 0REEERS/0RE2) 2) 侧向侧向( (水平）位移限制和舒适度要求水平）位移限制和舒适度要求 弹性方法计算：弹性方法计算： 弹性方法计算的楼层层间最大位移与层弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比高之比 ue h 多遇地震作用标准值产生多遇地震作用标准值产生的层间侧移的层间侧移hh舒适度的验算：舒适度的验算： 高度超过高度超过150m150m，结构顶点最大加速度值满足：结构顶

7、点最大加速度值满足：maxmax结构设计要求3) 3) 弹塑性方法计算（罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形弹塑性方法计算（罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算）验算）（1 1）什么情况下要验算什么情况下要验算 （a a）7 79 9度设防、楼层屈服系数度设防、楼层屈服系数 0.50.5的框架结构的框架结构 （b b）7 79 9度设防、高度较大且沿高度的刚度和质量分度设防、高度较大且沿高度的刚度和质量分布很不均匀的高层建筑布很不均匀的高层建筑 （c c）特别重要的建筑（甲类建筑）特别重要的建筑（甲类建筑）（2 2）薄弱层的位置薄弱层的位置 （a a）楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取楼层屈服

8、强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层底层 （b b）楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取屈服系数最小的楼层及相对较小的楼层，一般不超取屈服系数最小的楼层及相对较小的楼层，一般不超过过2 23 3处处4) 4) 屈服强度系数：屈服强度系数： 按构件实际配筋和材料标准强度计算的楼层受按构件实际配筋和材料标准强度计算的楼层受剪承载力剪承载力 和罕遇大震作用（标准值）下由弹性计算得到和罕遇大震作用（标准值）下由弹性计算得到的楼层剪力之比。的楼层剪力之比。y 结构薄弱层（部位）弹塑性层间位移要求：结构薄弱层（部位）弹塑性层间位移要求：式中 h h薄弱层

9、层高 大震下薄弱层层间弹塑性位移 大震下薄弱层的层间弹性位移 弹塑性位移增大系数。当薄弱层y不小于相邻层平均的80时，按照表219采用，当薄弱层y小于相邻层平均y的50时，取表中数值的1.5倍，其余情况可用内插法说明：薄弱层弹塑性侧移验算应在截面设计完成之后进行huPPePPuuDVue/大震PueuP延性：延性：结构构件吸收能量的能力结构构件吸收能量的能力( (力位移曲线包围的面积，主力位移曲线包围的面积，主要反应塑性变形能力要反应塑性变形能力) )延性比延性比：构件破坏时的变形与屈服构件破坏时的变形与屈服时的变形的比值时的变形的比值抗震等级抗震等级：由结构类型、设防烈度、由结构类型、设防烈度、建筑高度等因素确定建筑高度等因素确定yv结构设计要求决定抗震构造措施等级时应考虑的烈度决定抗震构造措施等级时应考虑的烈度乙类超高建筑乙类超高建筑, ,按特一级按特一级 考虑抗震措施考虑抗震措施甲类建筑甲类建筑, , 采取更有效的抗震措施采取更有效的抗震措施A级高度的高层建筑结构抗震等级级高度的高层建筑结构抗震等级 B级高度的高层建筑结构抗震等级级高度的高层建筑结构抗震等级 空间受力框架空间受力框架 平