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1第一页，共八十七页。P21.2.1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。

2第二页，共八十七页。P31.2.1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。）3第三页，共八十七页。P41.2.1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4第四页，共八十七页。P5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。5第五页，共八十七页。P61.2.2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6第六页，共八十七页。P71.2.2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）0.550.350.25~0.550.35~0.550.650.25~0.457第七页，共八十七页。P81.2.3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。8第八页，共八十七页。P9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

3.50.70.60.59第九页，共八十七页。P101.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。10第十页，共八十七页。P11表4屋面积雪分布系数屋面积雪分布系数μr值与屋面坡度及形式有关。屋面坡度越大，则积雪越少，μr值就小，反之亦然。如对单跨单坡屋面，当≤25°时μr=1.0；=40°时μr=0.4；≥50°时μr=0。在可能形成雪堆处μr

＞1.0，有的高达2.0。11第十一页，共八十七页。P12表3屋面均布活荷载项次类别标准值

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.其他屋面活荷载注：1不上人的屋面，当施工或维修荷载较大时，应按实际情况采用；不同结构将标准值作0.2kN/m2的增减。

2上人的屋面，当兼作其他用途时，应按相应楼面活荷载采用。

3对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载，应采取构造措施加以防止；必要时，应按积水的可能深度确定屋面活荷载。

4屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。屋面活荷载也是一种可变荷载，包括上人屋面的人群荷载、不上人屋面的施工及检修荷载、积灰荷载和雪荷载。其中屋面活荷载和雪荷载不同时参与组合。12第十二页，共八十七页。P13（2）屋面直升机停机坪荷载①屋面直升机停机坪荷载应根据直升机总重按局部荷载考虑，同时其等效均布荷载不低于5.0kN／m2。②局部荷载应按直升机实际最大起飞重量确定。（3）屋面积灰荷载注：积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑。厂房屋面，其水平投影面上的屋面积灰荷载。13第十三页，共八十七页。一个建筑上荷载的估算如图所示框架结构：（1）试说明竖向荷载的传递路线；（2）画出图示B1（板1）和B2（板2）上楼面荷载的传递路线图；（3）如果房屋为5层，按照每层恒载10kN/m2估算分配到底层A、B、C、D柱上的荷载。7.8m7.2m7.2m2.4mABDC纵向框架横向框架次梁B1B27.8m7.8m7.8m14第十四页，共八十七页。一个建筑上荷载的估算（1）框架结构中，竖向荷载的传递路线是：次梁框架梁竖向荷载楼（屋）面板 柱基础框架梁（2）B1、B2上荷载的传递： B1板为双向板 B2板为单向板15第十五页，共八十七页。一个建筑上荷载的估算（3）A、B、C、D承担的荷载A柱的荷载：（3.6×3.9）×10×5＝702KNB柱的荷载：（4.8×3.9）×10×5＝936KN C柱的荷载：（3.6×7.8）×10×5＝1404KND柱的荷载：（4.8×7.8）×10×5＝1872KN16第十六页，共八十七页。P171.2.5风荷载1.风荷载的特点①风荷载的大小与风速直接相关。②由于风速上下波动，使风荷载具有动力特性。③风吹过建筑物时，会在建筑物附近形成紊流，使风荷载计算更加复杂。④风速是随高度变化的，接近地面时，会由于地面物体阻挡而减速，故风荷载与地面粗糙程度有关。空气流动形成风。当风吹到建筑物上时就会在建筑物表面产生力的作用，在迎风面产生压力，在背风面产生吸力，而在水平表面产生上浮力。这些风力作用统称为风荷载。17第十七页，共八十七页。P182.总体风荷载作用在建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算式中—风荷载标准值(kN/m2)—高度Z处的风振系数；—风荷载体型系数；—风压高度变化系数；—基本风压(kN/m2)。1.2.5风荷载18第十八页，共八十七页。P19①基本风压：风荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度，按照基本风压与风速的静态关系确定的。基本风压可查荷载规范中全国基本风压分布图。 石家庄（0.35kN／m2）； 香港（0.90kN／m2）； 台湾宜兰（1.85kN／m2）19第十九页，共八十七页。P20②风压高度变化系数风压是随高度的增加而增大的，而基本风压值是以10米高度处统计确定的，因此在风荷载计算时应对风压进行高度修正。表5风压高度变化系数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：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类：指有密集建筑群的城市市区；D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。20第二十页，共八十七页。P21③风载体型系数风洞试验表明风压在建筑物表面的作用力是变化的，它主要与建筑物的体型、尺寸和表面位置有关，需要进行体型修正。表6载体型系数其它情况可查荷载规范。21第二十一页，共八十七页。P22④风振系数现行设计规范中采用风振系数考虑风荷载的动力效应影响。对于一般竖向悬臂型结构，例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构，高层建筑，均可仅考虑第一振型的影响。风振系数的计算：22第二十二页，共八十七页。P23（3）局部风荷载风荷载标准值wk计算公式如下：其中，意义与前相同。－z高度处的阵风系数－局部风荷载体型系数验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数：外表面的正压区按表5选用；负压区的墙面取-1.0，墙角边取-1.8；对屋面局部部位(周边和屋面坡度大于10°的屋脊部位)，取-2.2；对檐口、雨篷、遮阳板等突出构件，取-2.0。23第二十三页，共八十七页。P24例1某20层钢筋混凝土结构，总高64m。平面为正六边形，边长10m，如图所示。基本风压为0.45kN/㎡，地面粗糙度为C类。求该结构在x方向上的总体风荷载。24第二十四页，共八十七页。P25某一高度处风荷载的合力计算

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。25第二十五页，共八十七页。P26计算方向上的分力及合力立面编号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）0.51.13610×0×0.450.5026第二十六页，共八十七页。P27估算该结构的基本自振周期为：对于C类地区：，查表得脉动增大系数脉动影响系数查表得：风压高度变化系数根据计算高度z查表确定，振型系数近似按计算。结构总体风荷载的计算结果和分布情况见下表（kN）27第二十七页，共八十七页。P2828第二十八页，共八十七页。P291.2.6荷载代表值1.标准值——荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值或某个分位值)。

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

29第二十九页，共八十七页。P30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为设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间，T为设计基准期。）1.2.6荷载代表值30第三十页，共八十七页。P311.3.1概述 1.3.2地震作用及其计算1.3建筑抗震基本知识31第三十一页，共八十七页。32第三十二页，共八十七页。33第三十三页，共八十七页。2008年四川汶川地震34第三十四页，共八十七页。彭州市白鹿镇中心学校地面隆起2m,建筑物中等破坏35第三十五页，共八十七页。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第三十六页，共八十七页。都江堰市华夏广场小区，底部两层整体倒塌，五层变三层37第三十七页，共八十七页。P381.3.1概述1、相关术语

震源：地球内部断层错动并引起周围介质震动的部位称为震源震中：震源正上方的地面位置叫震中。震中距：地面某处至震中水平距离叫震中距。地震按震源的深浅划分，可分为浅源地震（＜70km） 中源地震（70～300km） 深源地震（＞300km）38第三十八页，共八十七页。P39火山地震陷落地震诱发地震构造地震90%以上39第三十九页，共八十七页。P40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40第四十页，共八十七页。P412、地震震级与地震烈度地震震级衡量一次地震大小的等级，用符号M表示。直接取决于一次地震所释放出的能量大小。M>5的地震称为破坏性地震。地震烈度一次地震对某一地区地面和建筑物遭受地震影响的程度。1976年唐山大地震：震级7.8级，震中烈度Ⅺ度。震源深度为12公里。1964年智利大地震：震级8.9级。41第四十一页，共八十七页。P422、地震震级与地震烈度基本烈度在工程中为了控制建筑结构的抗震设防，对每一地区都规定了一个基本烈度，它是该地区在一定时期内可能遭受的最大烈度。是一个地区进行抗震设计的依据。

对于一次地震，震级只有一个，而烈度却有无穷多个，烈度随震中距和场地的不同有所不同。一般说来，距震中越近，地震影响越大，烈度就越高；反之，烈度就越低。

42第四十二页，共八十七页。P433、设防指导思想和设防依据设防目的：在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震（众值烈度，50年超越概率为63.2％）影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用（小震不坏）；当遭受相当于本地区抗震设防烈度（设防烈度，50年超越概率为10％）的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用（中震可修）

；当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震（50年超越概率为2-3％）影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏（大震不倒）

。“小震不坏、中震可修、大震不倒”低1.55度高1度43第四十三页，共八十七页。P443、设防指导思想和设防依据设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。为了反映潜在震源远近的影响，给出了设计地震分组。

《抗震规范》适用于6~9度进行抗震设防，9度以上按有关专门规定执行。我国地震设防区面积约占国土面积的60%。44第四十四页，共八十七页。P45

4、建筑物重要性分类与设防标准建筑物重要性分类：根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后果，将建筑分为四类：

甲类建筑：重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；（特殊设防类）

乙类建筑：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑；（特殊设防类）

丙类建筑：属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑；（标准设防类）

丁类建筑：抗震次要建筑。（适度设防类）45第四十五页，共八十七页。P46

4、建筑物重要性分类与设防标准设防标准：

甲类建筑：6~8度，提高一度采取构造措施；9度，设防更高；。

乙类建筑：按设防烈度进行抗震计算，构造措施上提高一度；

丙类建筑：抗震计算与构造措施均按设防烈度考虑；

丁类建筑：按设防烈度进行抗震计算，构造措施可适当降低要求（6度时不降）。抗震设防烈度为6度时，除本规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。

46第四十六页，共八十七页。P475、抗震设计方法三水准、两阶段设计方法

第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。保证了第一水准的承载力要求和变形要求。第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。旨在保证结构满足第三水准的抗震设防要求。

如何保证第二水准的要求，尚在研究中。目前一般认为，良好的抗震构造措施有助于第二水准要求的实现。47第四十七页，共八十七页。P486、抗震设计的总体原则三个层次：概念设计、抗震计算与构造措施

概念抗震设计的总体原则：注意场地选择、把握建筑体型、利用结构延性、设置多道防线、重视非结构因素。（1）注意场地选择（2）合理规划，避免地震时发生严重的次生灾害（3）把握建筑体型（4）增强结构的整体性和空间稳定性（5）减轻结构自重，降低房屋的重心（6）尽量不做或少做诸如高门脸、女儿墙、挑檐等易倒、易脱落的装饰物。

48第四十八页，共八十七页。P491.3.2地震作用及其计算1、地震作用

地震反应：地震振动使工程结构产生内力和变形的动态反应。－－即结构由于地震激发引起的振动，在结构中产生随时间变化的位移、速度、加速度、内力和变形等。地震作用：结构上的质量因加速度的存在而产生的惯性力。－－可视为结构在地震中受到地震影响大小的“等效荷载”。

地震反应（作用）的大小：（1）取决于地面运动的强弱程度；（2）取决于结构本身的动力特性（自振周期和阻尼等）49第四十九页，共八十七页。P502、结构动力计算简图计算简图的核心动力内容是结构质量的描述。水塔等构筑物及单层建筑，将全部质量集中水箱质心或屋盖处，使结构成为一单质点体系；多、高层建筑的楼盖部分是结构的主要质量，可将结构的质量集中到各层楼盖标高处，成为一多质点结构体系。50第五十页，共八十七页。P513、水平地震作用计算方法确定地震作用的方法可分静力法、反应谱法（拟静力法）和时程分析方法（直接动力法）三大类。目前，我国建筑抗震设计规范规定，一般建筑可按照反应谱方法确定等效地震力。它考虑地面加速度的作用和房屋的动力特性，按房屋的最大加速度反应值确定惯性力。把惯性力作为等效静力荷载进行结构分析。少数情况下需采用时程分析方法进行补充分析。反应谱方法：底部剪力法、振型分解法。51第五十一页，共八十七页。P523、水平地震作用计算方法适用条件：

1高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。

2除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。

3特别不规则的建筑、甲类建筑和《抗震规范》规定的高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。52第五十二页，共八十七页。P534、反应谱理论（1）反应谱理论是对如图单质点体系作地震反应分析，得到单质点的最大加速度反应值，于是可得惯性力：位移最大加速度

质点惯性力

地面运动位移最大加速度

单质点体系地震反应53第五十三页，共八十七页。P54

（2）地震影响系数：—地震影响系数；—地震影响系数最大值；—直线下降段的下降斜率调整系数；—衰减指数；—特征周期；—阻尼调整系数；—结构自振周期地震影响系数曲线54第五十四页，共八十七页。P55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Tg水平地震影响系数最大值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）1.4055第五十五页，共八十七页。P56（3）底部剪力法对于建筑物高度不超过40m，结构以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布较为均匀时，结构的地震作用将以第一振型为主，而结构的第一振型接近直线。为简化计算，设计时设法求出所有各质点上的全部地震作用，即作用于基础顶面的总地震作用，然后再把它分配到各质点上。这就是底部剪力法。总水平地震作用标准值：第i个楼层处作用的等效地震力：顶点附加力：56第五十六页，共八十七页。P57—相应于结构基本周期T1的地震影响系数；—顶点附加作用系数。—结构总水平地震作用标准值；

—结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，

多质点可取总重力荷载代表值的85%；

—质点i的水平地震作用标准值；

—分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值；

—分别为质点i、j的计算高度。—结构基本自振周期；57第五十七页，共八十七页。P58顶部附加地震作用系数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为结构基本自振周期。58第五十八页，共八十七页。P59

（3）底部剪力法

地震作用沿高度的分布59第五十九页，共八十七页。P60例题：某工程为8层框架结构，梁柱、楼板为现浇，设防烈度为7度，第二组，场地为II类场地。现已计算出结构自振周期为T1＝0.56s；集中在屋盖和楼盖的恒载为顶层5400kN，2层～7层5000kN，底层6000kN；活载为顶层600kN（雪载），1层～7层1000kN。要求按底部剪力法计算各楼层的地震作用标准值与地震剪力标准值。解：1、楼层重力荷载标准值根据规范规定，计算地震荷载时，重力荷载代表值取全部恒载，50％活载，因此各楼层重力荷载代表值为：顶层：G8＝5400+50％×600＝5700kN2层～7层：G2～7＝5000+50％×1000＝5500kN底层：G1＝6000+50％×1000＝6500kN总重力荷载代表值为：G＝5700+5500×6+6500＝45200kN60第六十页，共八十七页。P612、总地震作用标准值根据II类场地土、地震分组为第2组等条件可得：Tg＝0.4s；由7度设防烈度可得：，因此结构等效总重力荷载代表值为：总地震作用标准值为：3、计算各楼层的地震作用标准值由于应考虑顶部附加水平地震作用因此，顶部附加水平地震作用为：61第六十一页，共八十七页。P62各楼层的水平地震作用为：，计算结果列于下表及下图中。层8255700142500647000471.89596.117225500121000647000400.70996.816195500104500647000346.051342.86516550088000647000291.421634.28413550071500647000236.771871.05310550055000647000182.142053.1927550038500647000127.492180.681465002600064700086.102266.78计算结果62第六十二页，共八十七页。P63水平地震作用与地震剪力图86.10127.49182.14236.77291.42346.05400.70471.892266.782180.682053.191871.051634.281342.86996.81596.1163第六十三页，共八十七页。P64例题：已知三层钢筋混凝土框架结构。各楼层重力荷载代表值G1=1200kN,G2=1000kN,G3=650kN；场地土为II类，设防烈度为8度，设计地震分组为第二组，现已算得自振周期为T1=0.68s，层高均为6m，要求按底部剪力法计算各楼层的地震作用标准值与地震剪力标准值。1、总地震作用标准值根据II类场地土、地震分组为第2组等条件可得：Tg＝0.4s；由8度设防烈度可得：，因此结构等效总重力荷载代表值为：总地震作用标准值为：64第六十四页，共八十七页。2、计算各楼层的地震作用标准值由于应考虑顶部附加水平地震作用因此，顶部附加水平地震作用为：65第六十五页，共八十七页。P66各楼层的水平地震作用为：，计算结果列于下表及下图中。层318650117003090084.95100.392121000120003090087.13187.5216120072003090052.28239.80计算结果52.2887.1384.95187.52239.80100.3966第六十六页，共八十七页。P671.5.1结构的设计使用年限与安全等级1.5.2结构的可靠性和可靠度1.5.3结构的极限状态及其分类1.5.4荷载效应组合

1.5建筑结构设计方法67第六十七页，共八十七页。P681.5.1

结构的设计使用年限与安全等级1、结构的设计使用年限

设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。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10068第六十八页，共八十七页。P692、结构的安全等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

结构的设计使用年限与安全等级69第六十九页，共八十七页。P701.5.2结构的可靠性和可靠度1、结构的可靠性

可靠性：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求：（1）在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；（2）在正常使用时具有良好的工作性能（裂缝和变形等）；（3）在正常维护下具有足够的耐久性能；（4）在设计规定的偶然事件发生时，仍能保持必需的整体稳定性。2、结构的安全等级

（1）、（4）属于结构的安全性；（2）关系到适用性；（3）为结构的耐久性。70第七十页，共八十七页。P712、结构的可靠度

可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。可靠度用可靠指标表示。结构的失效概率：结构不能完成预定功能的概率。越大，就越小，结构越可靠。1.5.2结构的可靠性和可靠度71第七十一页，共八十七页。P721.5.3结构的极限状态及其分类1、结构的极限状态

定义：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定的状态称之为该功能的极限状态。72第七十二页，共八十七页。P732、极限状态的分类（1）承载能力极限状态

这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。出现下列状态之一时：

1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；2）结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承载；3）结构转变为机动体系；4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）；5）地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。1.5.3结构的极限状态及其分类73第七十三页，共八十七页。P74（2）正常使用极限状态

这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。出现下列状态之一时：

1）影响正常使用或外观的变形；

2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；

3）影响正常使用的振动；

4）影响正常使用的其他特定状态。1.5.3结构的极限状态及其分类74第七十四页，共八十七页。P751、承载能力极限状态设计方法–––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）计算公式建筑工程中：1.5.4极限状态设计方法75第七十五页，共八十七页。P76（2）荷载效应组合一般结构构件：选下列计算中较大者。由可变荷载控制时由永久荷载控制时1-41-5基本组合1.5.4极限状态设计方法76第七十六页，共八十七页。P77一般情况下简化的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）荷载效应组合77第七十七页，共八十七页。P78荷载效应组合参数式中：–––荷载分项系数，当其效应对结构不利时，公式（6）中的，公式（7）中的；当其效应对结构有利时，一般情况下取1.0，验算倾覆、滑移或漂浮时取0.9；–––活载分项系数，一般情况下取1.4，当活载标准值大于的工业房屋楼面结构取1.3；–––恒载标准值所产生的内力；–––活载标准值所产生的内力，i=1的活荷载为主导活荷载；–––第i个可变荷载的组合系数。78第七十八页，共八十七页。P79偶然荷载的代表值不乘分项系数；偶然组合与偶然荷载同时出现的其他荷载采用适当的代表值；各种情况下荷载效应的设计值公式由有关规范另定。（2）荷载效应组合79第七十九页，共八十七页。P802、按正常使用极限状态设计方法（1）设计方法

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；80第八十页，共八十七页。P81（2）荷载效应组合值标准组合：主要用于当一个极限状态被超越时将产生严重的永久性损坏的情况。频遇组合：主要用于当一个极限状态被超越时将产生局部损坏、较大变形或短暂震动等的情况。准永久组合：主要用于当长期效应是决定性因素的一些情况。

81第八十一页，共八十七页。P82（3）最不利内力的确定：设计时按照可能与最不利原则进行组合，找出最不利内力进行构件截面设计，不同构件的最不利内力并不一定来自同一组合。82第八十二页，共八十七页。本节习题：一、选择题1、我国荷载规范规定的基本雪压是以当地一般空旷平坦