竖向荷载和风荷载

1、高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 结构方案优选抗震构造措施轴压比，剪压比等参数控制要求配筋率，加密区等参数控制要求钢筋连接及锚固构造要求结构形式结构体系结构布置结构计算分析及结构构件设计构造结构计算简图内力计算分析及内力调整罕遇地震下薄弱层弹塑性变形验算构件截面配筋计算 高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 第二章 荷载作用和结构设计要求结构计算分析及结构构件设计：步骤一：构件截面初选（估算荷载）步骤二：汇集荷载及荷载计算（精确计算荷载） 竖向恒荷载 竖向活荷载 水平风荷载 地震作用步骤三：构造结构计算简图高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 步骤五：内力计算分析 竖向恒荷载作用下内力计算 竖向活荷载

2、作用下内力计算 水平风荷载作用下内力计算（左风、右风） 地震作用下内力计算（左地震、右地震）步骤六：控制截面及控制截面内力调整 梁柱轴线端内力调整至构件边缘端 竖向荷载梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布步骤四：刚度验算 侧移不满足要求回到步骤二第二章 荷载作用和结构设计要求高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 步骤七：内力组合、确定最不利内力 梁柱轴线端内力调整至构件边缘端 竖向荷载梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布步骤八：截面配筋设计步骤九：延性设计调整步骤十：构造要求第二章 荷载作用和结构设计要求高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 荷载作用 竖向荷载 恒荷载 活荷载 风荷载 地震作用第二章 荷载作用

3、和结构设计要求高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 一、恒荷载：一、恒荷载：结构自重、附加永久荷载结构自重、附加永久荷载 隔墙、装饰、设备管道等（规范附录A）二、活荷载二、活荷载 荷载规范：GB500092001 多层：应考虑活荷载不利分布 高层：可以不考虑活荷载不利布置（因为：占在竖向荷载 中所占比重小，另外对于框架梁其水平荷载引起内 力更大） 结构体系框架结构框剪结构框筒结构剪力墙结构平均重度（kN/m2）0.91.21.11.41.31.51.41.7注：H100（或30层）取上限，H20层）取下限 高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 风对高层建筑结构有如下的特点 风力作用与建筑物外形有直接关

4、系，圆形与正方形受到的风力较合理 风力受到建筑物周围环境影响较大，处于高层建筑群中的高层建筑，有时会出现受力更为不利的情况（紊流） 风力作用具有静力、动力两重性质。 风力在建筑物表面的分布很不均匀，在角区和建筑物内收的局部区域，会产生较大的风力。 与地震作用相比，风力作用持续时间较长，其作用更接近于静力，但建筑物的使用期限出现较大风力的次数较多。 由于有较长期的气象观测，大风的重现期很短，所以风力大小的估计比地震作用大小的估计较为可靠。而且抗风设计具有较大的可靠性。高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 一、风荷载的成因和影响因素：1、成因：近地空气流动（即近地风）在建筑物表面产生的风压和风吸作用即

5、为建筑物所受到的风荷载。2、影响因素：近地风的性质、风速、风向建筑物所在地的地貌和周边环境建筑物本身的特性高度、形状及表面状况这些影响因素通过 中的参数综合考虑 0wWzszk高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 v“森拉克”肆虐浙闽 防波堤被冲垮百米 2003年7月28日 12:43 由于16号“森拉克”台风的袭击，投资1.2亿元、总长达1837米的玉环县坎门渔港防波堤遭受严重的损坏。渔港西堤被巨浪冲垮2个缺口，造成防波堤砌面下滑，总长达100多米。险情发生后，当地政府组织公安、边防、民兵应急分队和群众及时进行抢修，力争将损失降低到最低限度。 高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 高层建筑结构高层建

6、筑结构荷载荷载 广州大道南一栋五层厂房近1000平方米的2块铁皮被卷起后砸中附近五金厂，100多名工人侥幸逃过大难 高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 0wWzszkkW：风荷载标准值（：风荷载标准值（kN/mkN/m2 2） 二、风荷载的计算参数：高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 ( (一一) )基本风压基本风压空旷平坦地面、距地空旷平坦地面、距地1010m m、5050年一遇、年一遇、1010minmin平均最大风速平均最大风速计算。（单位：计算。（单位：kN/mkN/m2 2）0200/16000 一般高层建筑考虑一般高层建筑考虑5050年一遇，特别重要或者有特殊要求的高层年一遇，特别重要

7、或者有特殊要求的高层建筑考虑建筑考虑100100年一遇年一遇高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 （二）风压高度变化系数（二）风压高度变化系数 （风速大小与高度及所处地貌有关系）风速大小与高度及所处地貌有关系）地面粗糙度分类：地面粗糙度分类： A A类：类：近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区 B B类：类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和 城市郊区城市郊区 C C类：类：有密集建筑群的城市市区有密集建筑群的城市市区 D D类：类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区有密集建筑群且房屋较高的城市市区zz可查

8、表，也可通过公式计算高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 2Z10z （）地面粗糙度及梯度风高度影响系数 Z 计算点离地高度（标高） 地面粗糙度指数地面粗糙度ABCD1.39710.6160.3180.120.160.220.3高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 （三）风荷载体型系数（三）风荷载体型系数风对建筑表面的作用力并不等于基本风压值，而是随建筑物的风对建筑表面的作用力并不等于基本风压值，而是随建筑物的体型、尺度、表面位置等而改变，其大小由实测或风洞试验确定体型、尺度、表面位置等而改变，其大小由实测或风洞试验确定 = = 垂直于建筑表面的平均风作用力垂直于建筑表面的平均风作用力/ /基本风压值

9、基本风压值 ss高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 （三）风荷载体型系数（三）风荷载体型系数s典型风荷载体型系数举例（典型风荷载体型系数举例（压力为正号，吸力为负号）压力为正号，吸力为负号）高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 典型风荷载体型系数举例典型风荷载体型系数举例（压力为正号，吸力为负号）压力为正号，吸力为负号）高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 局部风压体型系数：局部风压体型系数： 正压区：同上取法正压区：同上取法 负压区：负压区： 墙面：墙面：-1.0-1.0 墙角边：墙角边：-1.8-1.8 屋面局部部位（周边和屋面坡度大于屋面局部部位（周边和屋面坡度大于10100 0的屋脊部位）：的屋

10、脊部位）：-2.2-2.2 檐口、雨篷、遮阳板等突出构件：檐口、雨篷、遮阳板等突出构件：-2.0-2.0 高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 （四）风振系数（四）风振系数 ( (高度高度Z Z处风振系数处风振系数) ) Z风分为风分为平均风（即稳定风）和脉动风（常称阵风脉动）平均风（即稳定风）和脉动风（常称阵风脉动） 平均风平均风静力静力 脉动风脉动风动力动力高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 （四）风振系数（四）风振系数 ( (高度高度Z Z处风振系数处风振系数) ) 与结构的自振特性有关，（包括自振周期、振型等，与结构的自振特性有关，（包括自振周期、振型等，也与结构的高度有关）也与结构的高度有

11、关） 基本自振周期基本自振周期T T1 1 0.25 S 0.25 S的工程结构，的工程结构，高度大于高度大于3030m m且且高宽高宽比大于比大于1.51.5的高柔房屋，考虑风压脉动对结构发生顺风向风的高柔房屋，考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。风振计算按照随机振动理论进行，结构自振周振的影响。风振计算按照随机振动理论进行，结构自振周期按照结构动力学计算期按照结构动力学计算 一般悬臂型结构（构架、塔架、烟囱等高耸结构），高度一般悬臂型结构（构架、塔架、烟囱等高耸结构），高度大于大于3030m m，高宽比大于，高宽比大于1.51.5且可以忽略扭转影响的高层建筑，且可以忽略扭转影响的高层建

12、筑，按照下式计算：按照下式计算： Z高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 ZZZ1ZH1HBTHZZ0振型系数，可近似取脉动增大系数，与， 及粗糙度有关脉动影响系数，与，粗糙度和总高 有关高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 主要与结构的周期和基本风压和地面粗糙程度有关主要与结构的周期和基本风压和地面粗糙程度有关 高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 主要与结构的周期和基本风压和地面粗糙程度有关主要与结构的周期和基本风压和地面粗糙程度有关 高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 振型系数振型系数可由结构动力计算确定，计算时可仅考虑受力方向基可由结构动力计算确定，计算时可仅考虑受力方向基本振型的影响；本振型的影响

13、；对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，也可近似采用振型计算点距室外地面高度也可近似采用振型计算点距室外地面高度Z Z与房屋高与房屋高度度H H的比值代替振型系数的比值代替振型系数 Z/HZ/HZ高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 脉动影响系数脉动影响系数与房屋总高度、粗糙度类别、与房屋总高度、粗糙度类别、H/BH/B有关，查表。有关，查表。注意：注意：B B为迎风面宽度为迎风面宽度高层建筑结构高层建筑结构荷载荷载 ( (五五) )总风荷载总风荷载各个表面承受风力的合力，沿高度变化的分布荷载各个表面承受风力的合力，沿高度变化的分布荷载 : :建筑物表面法线与风作用方向的夹角建筑物表面法线与风作用方向的夹角 0 0：风力作用方向与建筑表面垂直，风压全部计算风力作用方向与建筑表面垂直，风压全部计算 9090：风力作用方向与建筑表面平行，风压不算风力作用方向与建筑表面平行，风压不算0 90:0 90:风力的分量，注意风力分解时区别风力为风力的