建筑结构上的作用力

P11.2.1荷载、作用及其分类1.2结构上的荷载1.2.3楼面活荷载1.2.2永久荷载1.2.4屋面活荷载1.2.5风荷载1.2.6荷载代表值1P21.2.1荷载、作用及其分类荷载与作用的定义：

荷载：直接施加在结构上的力。

作用：是指施加在结构上的集中力或分布力(直接作用，也称为荷载)和引起结构外加变形的原因(间接作用)。作用包括荷载。

2P31.2.1荷载、作用及其分类楼（屋）面可变荷载风荷载吊车荷载永久荷载（重力荷载、土压力等）可变荷载偶然作用（如爆炸、撞击）直接作用间接作用（如地震作用、地基变形、材料收缩、焊接应力、温度变化等。）3P41.2.1荷载、作用及其分类分类：按作用施加的方式分类：①直接作用：如结构构件的自重、雪荷载、使用活荷载和风荷载等；②间接作用：地基不均匀沉降、温度变化、焊接变形、混凝土收缩、地震作用等；按结构的反应特点划分：①静态作用：使结构产生的加速度可以忽略不计的作用②动态作用：使结构产生的加速度不可忽略不计的作用4P5按随时间的变异分类：永久作用(恒荷载)：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。

如结构构件自重、建筑构造层自重、土压力、预应力等。可变作用(活荷载)：在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。如楼面和屋面活载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、车辆荷载等；3.偶然作用：结构使用期间可能不出现，一旦出现，其作用时间短、效应大的荷载为偶然荷载，如爆炸力、撞击和地震等。5P61.2.2永久荷载对结构自重,可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。 重量＝重力密度×体积

对于自重变异较大的材料和构件(如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等)，自重的标准值应根据对结构的不利状态，取上限值或下限值。重量＝重力密度×面积6P71.2.2永久荷载表1常用材料和建筑构造层做法单位重量常用材料单位重量（kN/m3）常用建筑构造做法单位（kN/m2）钢筋混凝土普通砖砌体石（花岗石、大理石）木材钢材水泥砂浆24~2518~1928678.520水泥瓦屋面油毡防水层(7层做法)天棚吊顶(木板+抹灰)墙面抹灰(粉刷+水磨、水刷)水磨石地面门窗（木~钢）0.550.350.25~0.550.35~0.550.650.25~0.457P81.2.3楼面活荷载荷载＝每平方米荷载×面积表2民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数项

次类别标准值

(kN／m2)组合值

系数Ψc频遇值

系数Ψf准永久值

系数Ψq1(1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园

(2)教室、试验室、阅览室、会议室、医院门诊室2.00.70.5

0.60.4

0.52食堂、餐厅、一般资料档案室2.50.70.60.53(1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台

(2)公共洗衣房3.0

3.00.7

0.70.5

0.60.3

0.54(1)商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅客等候室

(2)无固定座位的看台3.5

3.50.7

0.70.6

0.50.5

0.35(1)健身房、演出舞台

(2)舞厅4.0

4.00.7

0.70.6

0.60.5

0.36(1)书库、档案库、贮藏室

(2)密集柜书库5.0

12.00.90.90.87通风机房、电梯机房7.00.90.90.8楼面活荷载大小，通常指楼面活荷载的标准值大小，它是通过统计分析，取具有95%保证率的分位值确定的。8P9续表2民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数项

次类别标准值

(kN／m2)组合值

系数Ψc频遇值

系数Ψf准永久值

系数Ψq8汽车通道及停车库：

(1)单向板楼盖(板跨不小于2m)

和双向板楼盖（板跨不大于3m×3m）客车消防车

(2)双向板楼盖(板跨不小于6m×6m)和无梁楼盖(柱网尺寸不小于6m×6m)客车

消防车

4.0

35.0

2.5

20.0

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.6

0.6

0.6

0.69厨房(1)一般的

(2)餐厅的2.0

4.00.7

0.70.6

0.70.5

0.710浴室、厕所、盥洗室：

(1)第1项中的民用建筑

(2)其他民用建筑

2.0

2.5

0.7

0.7

0.5

0.6

0.4

0.511走廊、门厅、楼梯：

(1)宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼儿园、住宅

(2)办公楼、教学楼、餐厅，医院门

诊部

(3)当人流可能密集时

2.02.53.5

0.7

0.70.7

0.50.60.5

0.40.50.312阳台：

(1)一般情况

(2)当人群有可能密集时

2.5

3.50.70.60.59P101.雪荷载基本雪压：雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定。各地的基本雪压查《建筑结构荷载规范》附表D.4石家庄（0.30kN／m2）：式中

——雪荷载标准值(kN/m2)；

——屋面积雪分布系数；

——基本雪压(kN／m2)。屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：1.2.4屋面活荷载各地区的积雪平均密度：东北及新疆北部地区取150kg／m3；华北及西北地区取

130kg／m3；

……浙江、江西200kg／m3。10P11表4屋屋面面积积雪雪分分布布系系数数屋面面积积雪雪分分布布系系数数μr值与与屋屋面面坡坡度度及及形形式式有有关关。。屋屋面面坡坡度度越越大大，，则则积积雪雪越越少少，，μr值就就小小，，反反之之亦亦然然。。如如对对单单跨跨单单坡坡屋屋面面，，当当≤≤25°°时时μr=1.0；；=40°°时时μr=0.4；；≥≥50°°时时μr=0。。在在可可能能形形成成雪雪堆堆处处μr＞1.0，，有有的的高高达达2.0。。11P12表3屋屋面面均均布布活活荷荷载载项次类别标准值

kN／m2组合值系数

Ψc频遇值系数Ψf准永久值系数Ψq1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋顶花园3.00.70.60.52.其其他他屋屋面面活活荷荷载载注：：1不不上上人人的的屋屋面面，，当当施施工工或或维维修修荷荷载载较较大大时时，，应应按按实实际际情情况况采采用用；；不不同同结结构构将将标标准准值值作作0.2kN/m2的增增减减。。2上上人人的的屋屋面面，，当当兼兼作作其其他他用用途途时时，，应应按按相相应应楼楼面面活活荷荷载载采采用用。。3对对于于因因屋屋面面排排水水不不畅畅、、堵堵塞塞等等引引起起的的积积水水荷荷载载，，应应采采取取构构造造措措施施加加以以防防止止；；必必要要时时，，应应按按积积水水的的可可能能深深度度确确定定屋屋面面活活荷荷载载。。4屋屋顶顶花花园园活活荷荷载载不不包包括括花花圃圃土土石石等等材材料料自自重重。。屋面活活荷载载也是是一种种可变变荷载载，包包括上上人屋屋面的的人群群荷载载、不不上人人屋面面的施施工及及检修修荷载载、积积灰荷荷载和和雪荷荷载。。其中中屋面面活荷荷载和和雪荷荷载不不同时时参与与组合合。12P13（2）屋屋面直直升机机停机机坪荷荷载①屋屋面面直升升机停停机坪坪荷载载应根根据直直升机机总重重按局局部荷荷载考考虑，，同时时其等等效均均布荷荷载不不低于于5.0kN／／m2。②局局部部荷载载应按按直升升机实实际最最大起起飞重重量确确定。。（3）屋屋面积积灰荷荷载注：积积灰荷荷载应应与雪雪荷载载或不不上人人的屋屋面均均布活活荷载载两者者中的的较大大值同同时考考虑。。厂房屋屋面，，其水水平投投影面面上的的屋面面积灰灰荷载载。13一个建建筑上上荷载载的估估算如图所所示框框架结结构：：（1）试试说明明竖向向荷载载的传传递路路线；；（2）画画出图图示B1（（板1）和和B2（板板2））上楼楼面荷荷载的的传递递路线线图；；（3）如如果房房屋为为5层层，按按照每每层恒恒载10kN/m2估算分分配到到底层层A、、B、、C、、D柱柱上的的荷载载。7.8m7.2m7.2m2.4mABDC纵向框架横向框架次梁B1B27.8m7.8m7.8m14一个建建筑上上荷载载的估估算（1））框架架结构构中，，竖向向荷载载的传传递路路线是是：次梁框框架梁梁竖向荷荷载楼楼（（屋））面板板柱柱基基础础框架梁梁（2））B1、B2上上荷载载的传传递：：B1板板为双双向板板B2板板为单单向板板15一个建建筑上上荷载载的估估算（3））A、、B、、C、、D承承担的的荷载载A柱的的荷载载：（（3.6××3.9））×10××5＝＝702KNB柱的的荷载载：（（4.8××3.9））×10××5＝＝936KNC柱的的荷载载：（（3.6××7.8））×10××5＝＝1404KND柱的的荷载载：（（4.8××7.8））×10××5＝＝1872KN16P171.2.5风风荷荷载1.风风荷载载的特特点①风风荷荷载的的大小小与风风速直直接相相关。。②由由于于风速速上下下波动动，使使风荷荷载具具有动动力特特性。。③风风吹过过建筑筑物时时，会会在建建筑物物附近近形成成紊流流，使使风荷荷载计计算更更加复复杂。。④风风速速是随随高度度变化化的，，接近近地面面时，，会由由于地地面物物体阻阻挡而而减速速，故故风荷荷载与与地面面粗糙糙程度度有关关。空气流流动形形成风风。当当风吹吹到建建筑物物上时时就会会在建建筑物物表面面产生生力的的作用用，在在迎风风面产产生压压力，，在背背风面面产生生吸力力，而而在水水平表表面产产生上上浮力力。这这些风风力作作用统统称为为风荷荷载。。17P182.总总体风风荷载载作用在在建筑筑物表表面单单位面面积上上的风风荷载载标准准值按按下式式计算算式中—风荷载标标准值(kN/m2)—高度Z处处的风振振系数；—风荷载体体型系数；；—风压高度度变化系数数；—基本风压压(kN/m2)。1.2.5风风荷荷载18P19①基本风风压：风荷载的基基准压力，，一般按按当地空旷旷平坦地面面上10m高度度处10min平均均的风速观观测数据，，经概率统统计得出50年一遇遇最大值确确定的风速速，再考虑虑相应的空空气密度，，按照基本本风压与风风速的静态态关系确定定的。基本风压可可查荷载规规范中全国国基本风压压分布图。。石家庄（0.35kN／m2）；香港（0.90kN／m2）；台湾宜兰（（1.85kN／／m2）19P20②风压高高度变化系系数风压是随高高度的增加加而增大的的，而基本本风压值是是以10米高度度处统计确确定的，因因此在风荷荷载计算时时应对风压压进行高度度修正。表5风风压高度变变化系数510152030405060708090100150200250300350400离地面或海平面高度（m）地面粗糙度类别ABCD1.171.381.521.631.801.922.032.122.202.272.342.402.642.832.993.123.123.123.121.001.001.141.251.421.561.671.771.861.952.022.092.382.612.802.973.123.123.120.740.740.740.841.001.131.251.351.451.541.621.702.032.302.542.752.943.123.120.620.620.620.620.620.730.840.931.021.111.191.271.611.922.192.452.682.913.12A类：指指近海海面面和海岛、、海岸、湖湖岸及沙漠漠地区；B类：指指田野、乡乡村、丛林林、丘陵以以及房屋比比较稀疏的的乡镇和城城市郊区；；C类：指指有密集建建筑群的城城市市区；；D类：指指有密集建建筑群且房房屋较高的的城市市区区。20P21③风载体体型系数风洞试验表表明风压在在建筑物表表面的作用用力是变化化的，它主主要与建筑筑物的体型型、尺寸和和表面位置置有关，需需要进行体体型修正。。表6载载体型系数数其它情况可可查荷载规规范。21P22④风振系系数现行设计规规范中采用用风振系数数考虑风荷荷载的动力力效应影响响。对于一般竖竖向悬臂型型结构，例例如高层建建筑和构架架、塔架、、烟囱等高高耸结构，，高层建筑筑，均可仅仅考虑第一一振型的影影响。风振振系数的的计算：：22P23（3）局部风风荷载风荷载标准准值wk计算公式如如下：其中，意意义与与前相同。。－z高度处的的阵风系数数－局部风荷荷载体型系系数验算围护构构件及其连连接的强度度时，可按按下列规定定采用局部部风压体型型系数：：外外表面的正正压区按表表5选用；负负压区的墙墙面取-1.0，墙墙角边取-1.8；；对屋面局局部部位(周边和屋屋面坡度大大于10°°的屋脊部部位)，取取-2.2；对檐口口、雨篷、、遮阳板等等突出构件件，取-2.0。23P24例1某20层钢钢筋混凝土土结构，总总高64m。平面为为正六边形形，边长10m，如如图所示。。基本风压压为0.45kN/㎡，地面面粗糙度为为C类。求求该结构在在x方向上上的总体风风荷载。24P25某一高度处处风荷载的的合力计算算

n－－建筑物外围表面积数（每一个平面作为一个表面）B1、B2、……Bn－－分别为n个表面的宽度；

……－－分别为n个表面的风荷载体型系数；

……－－分别为n个表面法线与风作用方向的夹角。25P26计算方向上上的分力及及合力立面编号X方向110×0.8×0.45（压）1.03.60210×0×0.450.50310×0.5×0.45（吸）0.51.13410×0.5×0.45（吸）1.02.25510×0.5×0.45（吸）0.51.13610×0×0.450.5026P27估算该结构构的基本自自振周期为为：对于C类地区：：，，查表得脉脉动增大系系数脉动影响系系数查表得得：风压高度变变化系数根根据计算高高度z查表表确定，振振型系数近近似按计计算。结构总体风风荷载的计计算结果和和分布情况况见下表（（kN）27P2828P291.2.6荷载代表值值1.标准准值——荷载的的基本代表表值，为设设计基准期期内最大荷荷载统计分分布的特征征值(例如如均值、众众值、中值值或某个分分位值)。。2.组合值——当有两个或两个以上可变荷载同时作用时的代表值

。组合值

=ψc

×标准值

29P30频遇值——结构上时而出现的较大值,但小于标准值。计算裂缝变形时用。频遇值

=ψf×标准值

t/T<0.1准永久值——可变荷载中较稳定的那一部分值。计算裂缝变形时用。准永久值

=ψq×标准值

t/T=0.5（t为设计基准准期内荷载载达到和超超过该值的的总持续时时间，T为设计基准准期。）1.2.6荷载代表值值30P311.3.1概述述1.3.2地震震作用及其其计算1.3建建筑抗抗震基本知知识3132332008年四川汶川地震34彭州市白鹿镇中心学校地面隆起2m,建筑物中等破坏35台湾集集地震光复国中操场地面上下错动2m操场主席台36都江堰市华夏广场小区，底部两层整体倒塌，五层变三层37P381.3.1概概述1、相关术术语震源：地球内部断断层错动并并引起周围围介质震动动的部位称称为震源震中：震源正上方方的地面位位置叫震中中。震中距：地面某处至至震中水平平距离叫震震中距。地震按震源源的深浅划划分，可分分为浅源地地震（＜70km））中源地震（（70～300km）深源地震（（＞300km）38P39火山地震陷落地震诱发地震构造地震90%以上上39P40名称时间地点震级死亡人数意大利墨西拿大地震1908年12月18日5时25分西西里岛墨西拿市7.5级7.5万人日本关东大地震1923年9月1日上午11时58分日本横滨、东京一带8.2级13万余人土耳其大地震1939年12月27日凌晨2时到5时东部城市埃尔津詹8级5万人智利大地震1960年5月21日下午3时智利8.5级1万人死亡或失踪秘鲁大地震1970年5月31日秘鲁最大的渔港钦博特市7.6级6万多人死亡中国唐山大地震1976年7月28日3时42分河北省唐山市7.8级24.2万人墨西哥大地震1985年9月19日上午7点19分西部太平洋沿岸4个州7.8级3.5万人伊朗大地震1990年6月21日凌晨西北部7.3级5万人日本神户大地震1995年1月17日凌晨5时46分日本神户市7.2级5400多人印度洋地震海啸2004年12月26日早8点印尼苏门答腊岛北部8.9级30万人中国汶川地震2008年5月12日14时28分四川汶川县8.0级69226人、失踪17923人印尼苏门答腊地震2009年9月30日当地下午印尼苏门答腊岛海域7.9级1115人死亡、近210人失踪海地地震当地时间2010年1月12日16时53分海地7.3级约22万人丧生日本2011年3月11日，日本当地时间14时46分日本东北部海域9.0级约14000人丧生40P412、地震震震级与地震震烈度地震震级衡量一次地地震大小的的等级，用用符号M表示。直接取决于于一次地震震所释放出出的能量大大小。M>5的地震称称为破坏性性地震。地震烈度一次地震对对某一地区区地面和建建筑物遭受受地震影响响的程度。。1976年年唐山大地地震：震级级7.8级级，震中烈烈度Ⅺ度。。震源深度度为12公公里。。1964年年智利大地地震：震级级8.9级级。41P422、地震震震级与地震震烈度基本烈度在工程中为为了控制建建筑结构的的抗震设防防，对每一一地区都规规定了一个个基本烈度度，它是该该地区在一一定时期内内可能遭受受的最大烈烈度。是一一个地区进进行抗震设设计的依据据。对于一次地地震，震级级只有一个个，而烈度度却有无穷穷多个，烈烈度随震中中距和场地地的不同有有所不同。。一般说来来，距震中中越近，地地震影响越越大，烈度度就越高；；反之，烈烈度就越低低。42P433、设防指指导思想和和设防依据据设防目的的：在一定的的经济条条件下，，最大限限度地限限制和减减轻建筑筑物的地地震破坏坏，保障障人民生生命财产产的安全全。抗震设防防目标是是：当遭受低低于本地地区抗震震设防烈烈度的多遇地震震（众值烈烈度，50年超超越概率率为63.2％％）影响时，，一般不不受损坏坏或不需需修理可可继续使使用（小小震不坏坏）；当遭受相相当于本地区抗震震设防烈烈度（设防烈烈度，50年超超越概率率为10％）的地震影影响时，，可能损损坏，经经一般修修理或不不需修理理仍可继继续使用用（中震可可修）；当遭受高高于本地地区抗震震设防烈烈度预估估的罕遇地震震（50年超超越概率率为2-3％））影响时，，不致倒倒塌或发发生危及及生命的的严重破破坏（大震不不倒）。“小震不不坏、中中震可修修、大震震不倒””低1.55度高1度43P443、设防防指导思思想和设设防依据据设防烈度度：按国家规规定的权权限批准准作为一一个地区区抗震设设防依据据的地震震烈度。。为了反映映潜在震震源远近近的影响响，给出出了设计计地震分分组。《抗震规规范》适适用于6~9度度进行抗震震设防，，9度以上上按有关关专门规规定执行行。我国地震震设防区区面积约约占国土土面积的的60%。44P454、建筑筑物重要要性分类类与设防防标准建筑物重重要性分分类：根据建筑筑使用功功能的重重要性，，按其受受地震破破坏时产产生的后后果，将将建筑分分为四类类：甲类建筑筑：重大建筑筑工程和和地震时时可能发发生严重重次生灾灾害的建建筑；（特殊设设防类））乙类建筑筑：指地震时时使用功功能不能能中断或或需尽快快恢复的的建筑；；（特殊设防防类）丙类建筑：：属于除甲、、乙、丁类类以外的一一般建筑；；（标准设防防类）丁类建筑：：抗震次要建建筑。（适度设防防类）45P464、建筑物物重要性分分类与设防防标准设防标准：：甲类建筑：：6~8度，，提高一度度采取构造造措施；9度，设防防更高；。。乙类建筑：：按设防烈度度进行抗震震计算，构构造措施上上提高一度度；丙类建筑：：抗震计算与与构造措施施均按设防防烈度考虑虑；丁类建筑：：按设防烈度度进行抗震震计算，构构造措施可可适当降低低要求（6度时不降降）。抗震设防烈烈度为6度时，除除本规范有有具体规定定外，对乙乙、丙、丁丁类建筑可可不进行地地震作用计计算。46P475、抗震设设计方法三水准、两两阶段设计计方法第一阶段设设计：按多遇地震震烈度对应应的地震作作用效应和和其他荷载载效应的组组合验算结结构构件的的承载能力力和结构的的弹性变形形。保证了第一一水准的承承载力要求求和变形要要求。第二阶段设设计：按罕遇地震震烈度对应应的地震作作用效应验验算结构的的弹塑性变变形。旨在保证结结构满足第第三水准的的抗震设防防要求。如何保证第第二水准的的要求，尚尚在研究中中。目前一一般认为，，良好的抗抗震构造措措施有助于于第二水准准要求的实实现。47P486、抗震设设计的总体体原则三个层次：：概念设计计、抗震计计算与构造造措施概念抗震设设计的总体体原则：注意场地选选择、把握握建筑体型型、利用结结构延性、、设置多道道防线、重重视非结构构因素。（1）注意场地选选择（2）合理规划，，避免地震震时发生严严重的次生生灾害（3）把握建筑体体型（4）增强结构的的整体性和和空间稳定定性（5）减轻结构自自重，降低低房屋的重重心（6）尽量不做或或少做诸如如高门脸、、女儿墙、、挑檐等易易倒、易脱脱落的装饰饰物。48P491.3.2地地震作作用及其计计算1、地震作作用地震反应：：地震振动使使工程结构构产生内力力和变形的的动态反应应。－－即结构构由于地震震激发引起起的振动，，在结构中中产生随时时间变化的的位移、速速度、加速速度、内力力和变形等等。地震作用：：结构上的质质量因加速速度的存在在而产生的的惯性力。。－－可视为为结构在地地震中受到到地震影响响大小的““等效荷载载”。地震反应（（作用）的的大小：（1）取决于于地面运动动的强弱程程度；（2）取决决于结构本本身的动力力特性（自自振周期和和阻尼等））49P502、结构动动力计算简简图计算简图的的核心动力力内容是结构质量的描述。水塔等构筑筑物及单层层建筑，将将全部质量量集中水箱箱质心或屋屋盖处，使使结构成为为一单质点体系系；多、高层建建筑的楼盖盖部分是结结构的主要要质量，可可将结构的的质量集中中到各层楼楼盖标高处处，成为一一多质点结构构体系。50P513、水平地地震作用计计算方法确定地震作作用的方法法可分静力法、反反应谱法（（拟静力法法）和时程程分析方法法（直接动力力法）三大大类。目前，我国国建筑抗震震设计规范范规定，一一般建筑可可按照反应应谱方法确确定等效地地震力。它它考虑地面面加速度的的作用和房房屋的动力力特性，按按房屋的最最大加速度度反应值确确定惯性力力。把惯性性力作为等等效静力荷荷载进行结结构分析。。少数情况况下需采用用时程分析析方法进行行补充分析析。反应谱方法法：底部剪剪力法、振振型分解法法。51P523、水平地地震作用计计算方法适用条件：：1高度不超过过40m、、以剪切切变形为主主且质量和和刚度沿高高度分布比比较均匀的的结构，以以及近似于于单质点体体系的结构构，可采用用底部剪力法法等简化方法法。2除1款外的建建筑结构，，宜采用振型分解反反应谱法。3特别不规则则的建筑、、甲类建筑筑和《抗震规范范》规定的的高度范围围的高层建建筑，应采采用时程分析法法进行多遇地地震下的补补充计算。。52P534、反应谱谱理论（1）反应谱谱理论是对对如图单质质点体系作作地震反应应分析，得得到单质点点的最大加加速度反应应值，，于是是可得惯性性力：位移最最大加速度度质点惯惯性性力地面运动位位移最最大加加速度单质点体系系地震反应应53P54（2）地震影响系系数：：—地震影响响系数；—地震影响响系数最大大值；—直线下降降段的下降降斜率调整整系数；—衰减指数数；—特征周期期；—阻尼调整整系数；—结构自振振周期地震影响系系数曲线54P55设计地震分组场地类别ⅠⅡⅢⅣ第一组0.250.350.450.65第二组0.300.400.550.75第三组0.350.450.650.90特征周期值值Tg水平地震影影响系数最最大值α地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震——0.50（0.72）0.90（1.20）1.4055P56（3）底部剪剪力法对于建筑物物高度不超超过40m，结结构以剪切切变形为主主且质量和和刚度沿高高度分布较较为均匀时时，结构的的地震作用用将以第一一振型为主主，而结构构的第一振振型接近直直线。为简简化计算，，设计时设设法求出所所有各质点点上的全部部地震作用用，即作用用于基础顶顶面的总地地震作用，，然后再把把它分配到到各质点上上。这就是是底部剪力力法。总水平地震震作用标准准值：第i个楼层处作作用的等效效地震力：：顶点附加力力：56P57—相应于结结构基本周周期T1的地震影响响系数；—顶顶点点附附加加作作用用系系数数。。—结结构构总总水水平平地地震震作作用用标标准准值值；；—结结构构等等效效总总重重力力荷荷载载，，单单质质点点应应取取总总重重力力荷荷载载代代表表值值，，多质质点点可可取取总总重重力力荷荷载载代代表表值值的的85%；；—质质点点i的水水平平地地震震作作用用标标准准值值；；—分分别别为为集集中中于于质质点点i、、j的重重力力荷荷载载代代表表值值；；—分分别别为为质质点点i、、j的计计算算高高度度。。—结结构构基基本本自自振振周周期期；；57P58顶部部附附加加地地震震作作用用系系数数Tg（s）T1＞1.4TgT1≤1.4Tg≤0.350.08T1+0.070.0＜0.35～0.550.08T1+0.01＞0.550.08T1-0.02注：：T1为结结构构基基本本自自振振周周期期。。58P59（3））底底部部剪剪力力法法地震震作作用用沿沿高高度度的的分分布布59P60例题题：：某工工程程为为8层层框框架架结结构构，，梁梁柱柱、、楼楼板板为为现现浇浇，，设设防防烈烈度度为为7度度，，第第二二组组，，场场地地为为II类类场场地地。。现现已已计计算算出出结结构构自自振振周周期期为为T1＝0.56s；；集中在在屋盖和和楼盖的的恒载为为顶层5400kN，，2层～～7层5000kN，，底层6000kN；；活载为为顶层600kN（雪雪载），，1层～～7层1000kN。。要求按按底部剪剪力法计计算各楼楼层的地地震作用用标准值值与地震震剪力标标准值。。解：1、楼层层重力荷荷载标准准值根据规范范规定，，计算地地震荷载载时，重重力荷载载代表值值取全部部恒载，，50％％活载，，因此各各楼层重重力荷载载代表值值为：顶层：G8＝5400+50％××600＝5700kN2层～7层：G2～7＝5000+50％××1000＝5500kN底层：G1＝6000+50％××1000＝6500kN总重力荷荷载代表表值为：：G＝5700+5500×6+6500＝45200kN60P612、总地地震作用用标准值值根据II类场地地土、地地震分组组为第2组等条条件可得得：Tg＝0.4s；由7度设设防烈度度可得：：，，因此结构等效效总重力力荷载代代表值为为：总地震作作用标准准值为：：3、计算算各楼层层的地震震作用标标准值由于应应考虑虑顶部附附加水平平地震作作用因此，顶顶部附加加水平地地震作用用为：61P62各楼层的的水平地地震作用用为：，，计计算结果果列于下下表及下下图中。。层8255700142500647000471.89596.117225500121000647000400.70996.816195500104500647000346.051342.86516550088000647000291.421634.28413550071500647000236.771871.05310550055000647000182.142053.1927550038500647000127.492180.681465002600064700086.102266.78计算结果果62P63水平地震震作用与与地震剪剪力图86.10127.49182.14236.77291.42346.05400.70471.892266.782180.682053.191871.051634.281342.86996.81596.1163P64例题：已知三层层钢筋混混凝土框框架结构构。各楼楼层重力力荷载代代表值G1=1200kN,G2=1000kN,G3=650kN；场地地土为II类，，设防烈烈度为8度，设设计地震震分组为为第二组组，现已已算得自自振周期期为T1=0.68s，层高高均为6m，要求按底底部剪力力法计算算各楼层层的地震震作用标标准值与与地震剪剪力标准准值。1、总地地震作作用标标准值值根据II类类场地地土、、地震震分组组为第第2组组等条条件可可得：：Tg＝0.4s；由8度度设防防烈度度可得得：，，因此此结构等等效总总重力力荷载载代表表值为为：总地震震作用用标准准值为为：642、计计算各各楼层层的地地震作作用标标准值值由于应应考虑虑顶部部附加加水平平地震震作用用因此，，顶部部附加加水平平地震震作用用为：：65P66各楼层层的水水平地地震作作用为为：，，计算算结果果列于于下表表及下下图中中。层318650117003090084.95100.392121000120003090087.13187.5216120072003090052.28239.80计算结结果52.2887.1384.95187.52239.80100.3966P67结结构构的设设计使使用年年限与与安全全等级级结结构构的可可靠性性和可可靠度度结结构构的极极限状状态及及其分分类荷荷载载效应应组合合1.5建筑结结构设设计方方法67P681.5.1结构的的设计计使用用年限限与安安全等等级1、结结构的的设计计使用用年限限设计规规定的的结构构或结结构构构件不不需进进行大大修即即可按按其预预定目目的使使用的的时期期。类别结构类型结构的设计使用年限（年）１临时性结构5２易于替换的结构构件25３普通房屋和构筑物50４纪念性建筑和特别重要建筑10068P692、结结构的的安全全等级级安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的房屋二级严重一般的房屋三级不严重次要的房屋1.5.1结构的的设计计使用用年限限与安安全等等级69P701.5.2结结构构的可可靠性性和可可靠度度1、结结构的的可靠靠性可靠性性：结结构在在规定定的时时间内内，在在规定定的条条件下下，完完成预预定功功能的的能力力。结构在规定定的设计使使用年限内内应满足下下列功能要要求：（1）在正常常施工和正正常使用时时，能承受受可能出现现的各种作作用；（2）在正正常使用时时具有良好好的工作性性能（裂缝缝和变形等等）；（3）在正正常维护下下具有足够够的耐久性性能；（4）在设设计规定的的偶然事件件发生时，，仍能保持持必需的整整体稳定性性。2、结构的的安全等级级（1）、（4）属于结结构的安全全性；（2）关系到到适用性；；（3）为为结构的耐耐久性。70P712、结构的的可靠度可靠度：结结构在规定定的时间内内，在规定定的条件下下，完成预预定功能的的概率。可靠度用可可靠指标表表示。结构的失效效概率：：结结构不能完完成预定功功能的概率率。越大，就就越越小，结构构越可靠。。1.5.2结结构的可可靠性和可可靠度71P721.5.3结构的极限限状态及其其分类1、结构的的极限状态态定义：整个个结构或结结构的一部部分超过某某一特定状状态就不能能满足设计计指定的某某一功能要要求，这个个特定的状状态称之为为该功能的的极限状态态。72P732、极限状状态的分类类（1）承载载能力极限限状态这种极限状状态对应于于结构或结结构构件达达到最大承承载能力或或不适于继继续承载的的变形。出出现下列状状态之一时时：1）整个结结构或结构构的一部分分作为刚体体失去平衡衡（如倾覆覆等）；2）结构构构件或连接接因超过材材料强度而而破坏（包包括疲劳破破坏），或或因过度变变形而不适适于继续承承载；3）结构转转变为机动动体系；4）结构或或结构构件件丧失稳定定（如压屈屈等）；5）地基丧丧失承载能能力而破坏坏（如失稳稳等）。1.5.3结构的极限限状态及其其分类73P74（2）正常使使用极限状状态这种极限状状态对应于于结构或结结构构件达达到正常使使用或耐久久性能的某某项规定限限值。出现现下列状态态之一时：：1）影响正正常使用或或外观的变变形；2））影响正常常使用或耐耐久性能的的局部损坏坏（包括裂裂缝）；3）影响正正常使用的的振动；4）影响正正常使用的的其他特定定状态。1.5.3结构的极限限状态及其其分类74P751、承载能能力极限状状态设计方方法–––结构重要性系数；安全等级为一级或使用年限为100年时，安全等级为二级或使用年限为50年时，安全等级为三级或使用年限为5年时，–––荷载效应组合的设计值，用基本组合或偶然组合；

–––结构构件抗力设计值。（1）计算公公式建筑工程中中：1.5.4极限状态设设计方法75P76（2）荷载效效应组合一般结构构构件：选下下列计算中中较大者。。由可变荷载载控制时由永久荷载载控制时1-41-5基本组合1.5.4极限状态设设计方法76P77一般情况下下简化的基基本组合由可变荷载控制时由永久荷载控制时…1-6…1-7式中：–––简化式中的荷载组合系数；一般情况下取，只有一个活荷载取。和的取值与式（6）（7）相同。

（2）荷载效效应组合77P78荷载效应组组合参数式中：–––荷荷载分项系系数，当其其效应对结结构不利时时，公式（6））中的，，公式（（7）中的的；当其效应应对结构有有利时，一一般情况下取1.0，验验算倾覆、、滑移或漂漂浮时取0.9；；–––活活载分项系系数，一般般情况下取取1.4，，当活载标准值大大于的的工业房屋屋楼面结构取1.3；–––恒恒载标准值值所产生的的内力；–––活活载标准值值所产生的的内力，i=1的活荷载载为主导活荷荷载；–––第第i个可变荷载载的组合系系数。78P79偶然荷载的的代表值不不乘分项系系数；偶然组合与偶然荷载载同时出现现的其他荷荷载采用适适当的代表表值；各种情况下下荷载效应应的设计值值公式由有有关规范另另定。（2）荷载效效应组合79P802、按正常常使用极限限状态设计计方法（1）设计计方法

式中：–––正常使用极限状态下荷载效应组合值;–––达正常使用要求时的变形、裂缝、应力等的限值；80P81（2）荷载载效应组合合值标准组合：：主要用于于当一个极极限状态被被超越时将将产生严重重的永久性性损坏的情情况。频遇组合：：主要用于于当一个极极限状态被被超越时将将产生局部部损坏、较较大变形或或短暂震动动等的情况况。准永久组合合：主要用用于当长期期效应是决决定性因素素的一些情