高层建筑结构课件第三章

1、对风荷载的认识:1. 风载属于动还是静力荷载?2. 如何对不同的建筑进行风载分析?20012v基本风压0kzsz 0zszzs11zzzzzH z23130.250.53 10HTB2130.030.03HTB18层框架-剪力墙结构，房屋总高度58m，H/B=2 ，D类地区，标准风压0.7kN/m2。计算总风荷载标准值及位置。iBsi0wiicosisiiiBwwcos0iXiiXwiwiwiiXwisiinizzzBwWcos01mwXwXiii1616.298 .4660222210/45. 144. 17 . 0mskNTw46. 0,35. 1v16.2962. 0HHwvHHwWiz

2、iizizzz层数层数Hi0.62*Hi/HUzBz*UzWz18580.62001.75512.375169.2517540.57721.71542.292666.8516510.54521.68432.229565.0115480.51311.65202.165163.1314450.48101.61822.099261.2113420.44901.58292.031859.2412390.41691.54581.962757.2311360.38481.50671.891555.1510330.35281.46531.818153.019300.32071.42131.742050.79

3、8270.28861.37421.662848.487240.25661.32331.579946.076210.22451.26801.492543.525180.19241.20691.399440.804150.16031.13851.298937.873130.13901.08761.226535.76290.09620.96681.063131.00150.05340.80110.854524.92风洞试验1.1.何谓风洞试验？何谓风洞试验？ 风洞试验是一种测量大气边界层内风对建筑物作用大小的试验方法。2.2.为何要进行风洞试验？为何要进行风洞试验？ 现行规范中规定的风荷载值的方法适

4、用于体型规则、高度不太大的单幢建筑。但风对于体型复杂、高柔建筑的作用不适宜采用，且缺乏深入理论研究，所以需要通过风洞试验采集到实际结构在风作用下的准确数据。3.3.哪些高层建筑需要进行风洞试验？哪些高层建筑需要进行风洞试验？ 1）高度大于200m；2）高度大于150m，且平面形状不规则、立面复杂，或立面开洞、连体建筑；3）规范中未给出风载体型系数的建筑；4）周围地形复杂，邻近有高层建筑，缺乏建筑物相互干扰增大系数的。4.4.风洞试验的具体要求？风洞试验的具体要求？ 风洞试验要求在风洞中能模拟风速随高度的变化，一般风洞尺寸：宽2-4m，高2-3m，长5-30m。建筑物模型通常有三种：刚性压力模型

5、、气动弹性模型、刚性高频力平衡模型。第一种模型最常用，模型比例约1：300-1：500，模型采用有机玻璃制成。5. 5. 风洞试验原理（刚性压力模型）？风洞试验原理（刚性压力模型）？ 模型本身、周围建筑物以及地形均要与实物几何相似，与风流动有明显关系的特征如建筑外形、突出部分都应正确模拟。模型上布置大量直径1.5mm的测压孔，孔内安装压力传感器，试验时量测各孔的受力，通过仪器将记录转换为数字信号，得到结构的平均风压和波动风压。风洞试验持续时间为60s，相应实际时间为1h。地震作用重点内容回顾1.抗震设防的三水准目标；2.抗震设计的两阶段方法；3.抗震设防类别；4.地震作用计算方法；5.设计反应

6、谱曲线。第四章 设计要求及荷载效应组合一、承载力验算结构构件承载力验算的一般表达式： 无地震作用组合时：S钢筋混凝土砌体； 2）结构概念设计：结构布置对抗震有利；避免薄弱层 或采取相应措施弥补；采用多道抗 震防线。 3）延性结构设计：延性框架、延性剪力墙。 4）抗震等级 地震震级地震震级- 地震释放能量的大小地震释放能量的大小 地震烈度地震烈度- 地震对地面建筑物的破坏程度地震对地面建筑物的破坏程度抗震等级抗震等级- 建筑物抗震设防的水平建筑物抗震设防的水平 （一二三四）（一二三四）抗震类别抗震类别- 建筑物重要程度（甲乙丙丁）建筑物重要程度（甲乙丙丁） 抗震设计中的级、别的概念抗震设计中的级

7、、别的概念Q、w分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数，当永久荷载效应起控制作用时应分别取0.7和0.0；当可变荷载效应起控制作用时应分别取1.0和0.6（多层）或1.0和1.0 （高层） 。注：对书库、档案库、储藏室、通风机房和电梯机房，本条楼面活荷载组合值系数取0.7的场合应取为0.9。无地震作用效应组合时，荷载分项系数应按下列规定采用1 .承载力计算时： 1）永久荷载的分项系数G：当其效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合应取1.2，对由永久荷载效应控制的组合应取1.35；当效应对结构有利时，应取1.0； 2）楼面活荷载的分项系戮Q:一般情况下应取1.4； 3）风荷载的分项系

8、数w应取1.4。 2. 位移计算时，公式中各分项系数均应取1.0。无地震作用组合应用于非抗震设计及6度抗震设防，但不要求地震作用计算的结构。基本荷载工况有两种：1.恒载+活载 1.2恒载效应+1.4活载效应 1.35恒载效应+1.40.7活载效应2.恒载+活载+风荷载 1.2恒载效应+1.4活载效应+1.41.0风载效应有地震作用时组合的设计值计算S荷载效应和地震作用效应组合的设计值； SGE重力荷载代表值的效应； SEhk水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增 大系数或调整系数； SEvk竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增 大系数或调整系数； G重力荷载分项系数； w风荷载分项系

9、数；Eh水平地震作用分项系数；Ev竖向地震作用分项系数； w风荷载的组合值系数，应取0.2。 荷载代表值：对永久荷载采用标准值作为代表值；对可变荷 载根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值 或准永久值作为代表值。重力荷载代表值：取结构和构配件自重标准值+各可变荷载 组合值之和。各可变荷载组合值系数如下：竖向活荷载的布置 高层建筑结构设计时可不考虑活荷载的不利布置，而采用满布活荷载计算内力。 控制截面和最不利内力控制截面和最不利内力 控制截面：梁、柱、墙肢 柱或墙肢的不利内力1） 及相应的N、V；2） 及相应的N、V；3） 及相应的M、V；4） 较大及N较大（小偏压）或较小（大偏压）；maxMm

10、axNminNmaxM1.承载力验算公式（荷载效应与抗力的关系，理解承载力抗震调整系数的意义）2.侧移限制？（掌握弹性位移限值，了解弹塑性位移限值）3.抗震结构延性设计？4.抗震等级划分？5.荷载效应组合？（无地震作用和有地震作用）6.弯矩调幅的概念？分层法计算步骤及要点1.选择某榀框架作为计算单元2.计算梁柱线刚度以及节点处分配系数 1）对于现浇框架，要考虑梁有效截面惯性矩的调整； 2）柱端设为固定端； 3）底层柱固定在基础顶面，可以视为固定端，其它层柱要 考虑到实际有柱端转动，故上层各柱线刚度乘以0.9修 正系数； 4）梁和底层柱的传递系数按远端固定，取1/2；上层各柱 的传递系数取1/3

11、。3. 统计各层梁上竖向荷载设计值，并计算梁的固端弯矩。4. 按前面规定的分配系数和传递系数，采用力矩分配法对每一层框架分别进行计算。5. 求得每层内力后，将同属于上下两层的柱弯矩值进行叠加， 作为原框架该柱的最终弯矩，梁的弯矩仅属于本层，不需叠加。6.得到框架最终弯矩图后，根据节点静力平衡可求得梁跨中弯矩，支座剪力以及柱剪力和轴力。_2hy _23hy _y212ciVdh121.mjjjjkjmjkkVVVVVVnjiijVF212jkjkjjiVuh22111212jjjmmjkjkkkjjVVuiihh1jkjkjmjkkiVVi1jkjkjmjkkdVVdllulbbcclrbbrrulbbcclrbbiMMMiiiMMMiijjjMV y下jjjjMVhy上1jkjkjmjkkDVVD0123yyyyyh1234iiii1234iiii 1234/I