湖南大学高层建筑结构设计课件

高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingStructures

吴方伯教授电话：E-mail：湖南大学土木工程学院Page

2高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingStructures绪论一、本课程讲授的主要内容

高层建筑的一般知识高层建筑结构的体系与布置高层建筑结构的荷载与设计要求框架结构的计算剪力墙的计算框架—剪力墙结构的内力和位移计算扭转近似计算Page

3高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingStructures二、本课程的学习重点以现行钢筋混凝土高层建筑结构设计规范、规程为重点，介绍高层钢筋混凝土结构的设计原理与方法;能够进行高层钢筋混凝土结构，特别是高层框架结构、高层剪力墙结构和高层框架—剪力墙结构的设计。Page

4高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingStructures三、本课程的学习方式课堂讲授与自学相结合．讲课与作业相结合．四、主要参考文献1.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）2.高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)3.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)4.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）5.现行地基与桩基设计规范6.赵西安，《现代高层建筑结构设计》，1999年7.沈蒲生，《高层建筑结构设计》，20068.傅学怡，《实用高层建筑结构设计》，2010年Page

5高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingStructures第一章高层建筑的一般知识Page

6高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures一、高层建筑的定义（世界各国无统一的定义）

表1-1一部分国家和组织对高层建筑起始高度的规定国家和组织名称高层建筑起始高度联合国≥9层，分为四类：第一类：9~16层（最高50m）；第二类：17~25层（最高75m）；第三类：26~40层（最高100m）；第四类：40层以上（高度在100m以上，为超高层建筑）。前苏联住宅在10层及10层以上，其它建筑为7层及7层以上美国22~25m，或7层以上法国住宅为8层及8层以上，或≥31m英国24.3m日本11层，31m德国≥22m（从室内地面起）比利时25m（从室内地面起）我国《防火规范》GBK45-82：≥10层或≥24m《民用建筑设计通则》JGJ37-87：同上面。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010：≥10层，或≥28m住宅。高度等于和大于100m的建筑为超高层建筑。Page

7高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures二、发展高层建筑的意义图1-1世界人口变化图节约用地

节省城市基础设施费用

改善城市市容

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8高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures金茂大厦JinmaoBuilding【竣工日期】：1999年3月18日【占地面积】：2.3公顷【建筑面积】：29万平方米【建筑层数】：地上88层，地下3层【建筑高度】：420.5米【结构形式】：钢筋混凝土结构三、典型工程（已建成）Page

9高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures上海环球金融中心ShanghaiWorldFinancialCenter【竣工日期】：2008年8月29日【用地面积】：30,000m2

【占地面积】：14,400m2

【建筑面积】：381,600m2

【建筑层数】：地上101层、地下3层【建筑高度】：492米

【结构形式】：钢筋混凝土结构（SRC结构）、钢结构（S结构）

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10高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures台北101TAIPEI101【竣工日期】：2003年10月。【建筑层数】：地上101层、地下5层。【建筑高度】：508米。【结构形式】：钢筋混凝土结构新型的巨型结构Page

11高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures吉隆坡石油双塔ThePetronasTwinTowers【开工时间】：1993年12月27日【竣工时间】：1996年2月13日【占地面积】：40公顷【建筑面积】：28.95万平方米【建筑高度】：452米【建筑层数】：88层Page

12高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures广州塔（小蛮腰）CantonTower【竣工时间】：2009年9月【占地面积】：17.546万平方米【建筑面积】：11.4054万平方米【建筑高度】：塔身主体454米，天线桅杆156米，总高度610米。【建筑层数】：108层，

最细处在66层【结构形式】：钢筋混凝土结构Page

13高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures迪拜塔BurjDubai【开工时间】：2004年9月21日【竣工时间】：2010年1月4日【建筑面积】：344,000万平方米【建筑高度】：总高度828米。

当前世界第一高楼。【建筑层数】：162层【结构形式】：钢筋混凝土结构Page

14高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures四、典型工程（未建成）上海中心大厦ShanghaiCenterTower【开工时间】：2008年11月29日【竣工时间】：2015年投入使用【建筑高度】：结构高度580米

总高度632米【建筑层数】：127层【结构形式】：钢筋混凝土核心筒-外框架结构Page

15高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures深圳证券交易所营运中心ShenzhenInternationalTradeCenter

深圳证券交易所营运中心营运中心占地面积3.91万平方米，建筑总高度245.8米，建设规模约26.7万平方米，其中地上部分约为18.3万平方米，地下部分约为8.4万平方米。深圳证券交易所营运中心营运中心大楼外观为立柱形，大厦底座被抬升至30多米形成一个巨大的“漂浮平台”，平台的“腰部”由一条鲜亮的红色光带“缠绕”，整体造型犹如一个漂亮的烛台。Page

16高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures深圳平安国际金融中心PingAnInternationalFinanceCenter“平安国际金融中心”共115层，1～8层为裙房，用作商业，8～115层是办公区。带外伸臂的混合结构。本工程于2011年11月15日动工，工期4～5年，计划于2016年3月竣工。

设计高度为塔顶646米，屋面588米，该中心将成为深圳市标志性建筑物。

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17高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingstructures九龍倉长沙国际金融中心ChangshaInternationalFinanceCenter“九龍倉”位于长沙市五一商圈和中央商务核心区。

最高塔楼设计高度510米，建成后将成为湖南第一高楼，长沙市的新地标。项目计划于2016年全部建成。

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18高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingStructures第二章结构体系及布置Page

19高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingStructures§2-1引言一、高层建筑结构的受力特点当建筑物高度增加时，水平荷载（风荷载及地震作用）对结构起的作用将愈来愈大。除了结构内力将明显加大外，结构侧向位移增加更快。图2-1是结构内力（N，M）、位移（△）与高度的关系，弯矩和位移都成指数曲线上升。内力或位移△=f(H4)M=f(H2)N=f(H)H图2-1结构内力、位移与高度的关系Page

20二、高层建筑结构设计的一般规定高层建筑结构设计应注重概念设计，重视结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风好且经济的结构体系，加强构造措施。在抗震设计中，应保证结构的整体性能，使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。结构应满足下列规定：应具有必要的承载力、刚度和变形能力；应避免因局部破坏而导致整个结构破坏；对可能的薄弱部位要采取加强措施；结构选型与布置合理，避免局部突变和扭转；宜具有多道抗震防线。高层建筑结构设计

DesignofTallBuildingStructuresPa三ge21三、三高层三建筑三结构三体系多层三和高三层建三筑抗三侧力三体系三在不三断的三发展三和改三进，三建筑三高度三也不三断增三高。现在三，多三层和三高层三建筑三结构三体系三大约三可分三为四三大类三型：框架三结构三；剪力三墙结三构；框架三剪力三墙结三构；筒体三结构三。各有三不同三的适三用的三高度三和优三缺点三。高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三sPa三ge22§2-三2常用三结构三体系框架三、剪三力墙三、框三架-剪力三墙结三构体三系是三多层三及高三层建三筑中三传统三的、三广为三应用三的抗三侧力三体系三；在高三度较三大的三高层三建筑三中，三利用三结构三空间三作用三，又三发展三了：三框架-筒体三结构三、框三筒结三构、三筒中三筒结三构及三多筒三结构三等多三种抗三侧力三很好三的结三构体三系。高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三sPa三ge23一、三框架三结构——梁、三柱、三板构三成当采三用梁三、柱三组成三的结三构体三系作三为建三筑竖三向承三重结三构，三并同三承受三水平三荷载三时，三称其三为框三架结三构体三系。1、结三构特三点：建筑三平面三布置三灵活三；可形三成大三空间三；施工三简便三，较三经济三；抗侧三刚度三小，三侧移三大；对支三座不三均匀三沉降三敏感三；宜用三于15层以三下，三最大三适用三高度70三m。图2-三2框架三结构三示例高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三sPa三ge242、类三别:①整体三式框三架——整体三现浇三；②装三配式三框架——构件三预制三；③装三配整三体式三框架——部分三现浇三、部三分预三制（三采用三叠合三梁）三。3、承三重分三类：①横三向框三架承三重；②纵三向框三架承三重；③纵三横向三框架三承重三。高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三sPa三ge25二、三剪力三墙结三构——剪力三墙、三梁、三板构三成利用三建筑三物的三墙体三作为三竖向三承重三和抵三抗侧三力的三结构三，称三为剪三力墙三结构三体系三。结构三特点三：抗侧三刚度三大；整体三性、三抗震三性好三；平面三布置三不灵三活。最大三适用三高度15三0-三18三0m。高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s图2-三3剪力三墙结三构示三例Pa三ge26高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s三、三框架-剪力三墙结三构结构三特点三：剪力三墙承三受大三部分三水平三荷载三，框架三主要三承受三竖向三荷载三。一般三用于14三0-三17三0m。图2-三4框架-剪力三墙结三构示三例Pa三ge27高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s四、三筒体三结构1、框三架-核心三筒结三构结构三特点三：类似三框架-剪力三墙结三构。最大三适用三高度16三0-三22三0m。图2-三5框架-核心三筒结构三示例Pa三ge28高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s2、筒三中筒三结构结构三特点三：刚度三大、三空间三整体三性好三。最大三适用三高度20三0-三30三0m。图2-三6筒中三筒结构三示例Pa三ge29高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s3、多三筒体三结构图2-三7多筒三体结构三示例当建三筑物三高度三大，三受到三的水三平荷三载较三大，三筒中三筒结三构的三强度三和刚三度不三能满三足要三求时三，可三以采三用多三重筒三结构三。即：三在建三筑平三面内三也布三置多三个筒三体，三形成三如图2-三7所示三的多三筒体三结构三。Pa三ge30高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s五、三其他三结构结构三特点三：分两三级结三构，三第二三级为三一般三框架三，只三承受三竖向三荷载三，并三将其三传递三给第三一级三。第三一级三结构三承受三全部三水平三荷载三和竖三向荷三载。适用三于超三高层三建筑三。图2-三8新的三竖向三承重三结构三体系巨型三框架三结构三、巨三型桁三架结三构、三悬挂三结构三等。Pa三ge31高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s§2-3三结构三布置1、柱三网、三层高三按30三0m三m进级三，一三般3m、3.三3m、3.三6m、3.三9m、4.三2m等。2、主三体结三构不三应采三用铰三接。3、抗三震不三宜采三用单三跨框三架。4、填三充墙三宜用三轻质三墙，三抗震三设计三如采三用砌三体填三充墙三应符三合如三下要三求:（1）上三、下三层刚三度不三宜变三化过三大;（2）减三小抗三侧移三刚度三偏心三；（3）避三免形三成短三柱。5、抗三震不三应采三用砌三体墙三与框三架梁三混合三承重三。6、抗三震框三架结三构少三量剪三力墙三位置三产生三较大三刚度三偏心三时，三宜将三剪力三墙减薄，三开竖三缝等三措施三减小三剪力三墙的三作用三。一、三框架三结构Pa三ge32高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s1、非三抗震三时宜三双向三布置三剪力三墙，三抗震三时避三免单三向布三置剪三力墙三，抗三侧移刚度三不宜三过大三。2、不三应采三用全三短肢三剪力三墙（h/三b≤三8）结构三，其三中，h为剪三力墙三墙肢三截面三高度，b为剪三力墙三墙肢三截面三厚度三。3、剪三力墙三门窗三洞口三宜上三下对三齐，三成列三布置三，形三成明三确的三墙肢三和连三梁。4、H/三B应大三于2，防三止地三震力三太大三和受三剪破三坏，三其中三，H为剪三力墙三高度，B为剪三力墙三宽度三。二、三剪力三墙结三构Pa三ge33高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s1、剪三力墙三布置三力求三对称三、均三匀。2、各三层刚三度中三心位三置力三求一三致。3、剪三力墙三尽可三能离三开房三屋重三心，三提高三抗扭三能力三。4、沿三高度三刚度三不宜三发生三突变三，避三免产三生局三部摆三动。5、尽三可能三增加三剪力三墙承三担的三竖向三荷载三，从三而可三以减三少钢三筋的三用量三。6、每三道剪三力墙三承担三的水三平剪三力不三宜超三过总三水平三剪力三的40三%。三、三框架—剪力三墙结三构Pa三ge34高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s§2-三4变形三缝的三设置1、伸三缩缝减小三温度三变化三和混三凝土三收缩三对结三构的三影响三而设三置的三缝，三缝宽t≥三5c三m。表2-三1伸缩三缝最三大间三距结构体系施工方法最大间距（m）框架结构现浇55剪力墙结构现浇45采用三后浇三带可三适当三放宽三伸缩三缝间三距：三后浇三带每30~40三m一道三，带三宽80三0~10三00三mm；钢三筋采三用搭三接，三宜在2个月三后浇三筑。Pa三ge35高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s3、防三震缝避免三地震三附加三力对三结构三的影三响而三设置三的缝三，缝三宽按三规范三要求三设置三。防震三缝最三小缝三宽应三符合三下列三规定三：（1）框三架房三屋，三高度三不超三过15三m的部三分，三可取70三mm；高三度超三过15三m的部三分，6度、7度、8度、9度相三应每三增加5m、4m、3m、2m，宜三加宽20三mm。（2）框三架-剪力三墙结三构房三屋可三按第三一项三规定三的70三%采用三，剪三力墙三结构三房屋三可按三第一三项规三定的50三%采用三，但三二者三均不三宜小三于70三mm。2、沉三降缝避免三不均三匀沉三降对三结构三的影三响而三设置三的缝三，缝三宽t≥三5c三m。沉降三缝不三但上三部结三构要三断开三，基三础也三要断三开。Pa三ge36高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s§2-5结构三高宽三比控三制结构三高宽三比应三控制三在相三应的三范围三内，三保证三抗侧三移刚三度和三抗倾三覆能三力。表2-三2三A级高三度钢三筋混三凝土三高层三建筑三适用三的最三大高三宽比结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度、7度8度9度框架、板柱-剪力墙5432框架-剪力墙5543剪力墙6654筒中筒、框架-核心筒6654Pa三ge37高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s§2-三6结构三平面三和竖三向布三置原三则二、三竖向三布置体型三规则三、均三匀、三避免三过大三的外三挑和三内收三；侧三移刚三度下三大上三小，三逐渐三均匀三变化三。一、三平面三布置结构三平面三应尽三量设三计成三规则三、对三称而三简单三的平三面形三状，三尽量三减少三因形三状不三规则三产生三结构三扭转三的可三能性三。Pa三ge38高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s§2-三7三楼三盖结三构1、房三屋高三度超三过50三m时宜三采用三现浇三楼盖三；2、高三度不三超过50三m时，8、9度抗三震设三计的三框架-剪力三墙结三构宜三采用三现浇三楼盖三，6、7度抗三震设三计的三框架三或剪三力墙三结构三可采三用装三配式三楼盖三。3、楼三盖结三构型三式：三普通三肋形三楼盖三、无三梁楼三盖、三组合三式楼三盖等三。Pa三ge39高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s§2-三8高层三建筑三的地三基基三础设三计高层三建筑三地基三基础三的设三计应三该因地三制宜，主三要取三决于三具体三工程三及所三在地三的工三程地三质状三况和三施工三条件三。一、三具有三共性三的三三个必三须遵三循的三设计三原则三：1、适三宜的三地基三（桩三基）三刚度三，保三证高三层建三筑的三稳定三和嵌三固；2、地三基（三桩基三）的三承载三力控三制，三避免三高层三建筑三在重三力荷三载、三水平三荷载三等作三用下三发生三地基三破坏三（主三要是三剪切三破坏三）。3、重三力荷三载合三力中三心与三基础三（桩三基）三平面三形心三的重三合，三保证三高层三建筑三的稳三定和三抗倾三覆。Pa三ge40高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s二、三基础三型式三及选三择1、柱三下独三立基三础适用：层三数不三多、三土质三较好三的框三架结三构。2、交三叉梁三基础双向三为条三形基三础适用：层三数不三多、三层数三不多三、土三质一三般的三框架三、剪三力墙三、框三架—三剪三力墙三结构三。图2-三9交叉三梁基三础Pa三ge41高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s3、片三筏基三础适用：层三数不三多土三质较三弱或三层数三较多三土质三较好三时用三。图2-三10带墩三基的三片筏三基础图2-三11梁板三式片三筏基三础Pa三ge42高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s4、箱三形基三础适用：层三数较三多、三土质三较弱三的高三层建三筑。图2-三12箱形三梁基三础剖三面图Pa三ge43高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s5、桩三基础适用：地三基持三力层三较深三时采三用。图2-三13桩基三础图2-三14桩筏三基础图2-三15桩箱三基础6、复三合基三础适用：层三数较三多或三土质三较弱三时采三用。Pa三ge44高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s第三三章三高三层建三筑的三荷载三及设三计要三求Pa三ge45高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s高层三建筑三结构三主要三承受竖向三荷载和水平三荷载。1）竖向荷载2）水平荷载恒荷载活荷载风荷载地震作用与多三层建三筑结三构有三所不三同，三高层三建筑三结构三：1）竖三向荷三载效三应远三大于三多层三建筑三结构三；2）水三平荷三载的三影响三显著三增加三，成三为其三设计三的主三要因三素；3）对三高层三建筑三结构三尚应三考虑三竖向三地震三的作三用。Pa三ge46高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s§3-三1竖向三荷载二、三楼面三活荷三载见表3-三1一、三恒载为结三构自三重，三装饰三层重三等。结构三自重=构件三设计三尺寸×材料三单位三体积三自重Pa三ge47高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s表3-三1民用三建筑三楼面三均布三活荷三载标三准值三及其三组合三值、频遇三值和三准永三久值三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

(ψq)1（1）住宅、宿舍、旅馆、办公室、医院病房、托儿院、幼儿园（2）教室、实验室、阅览室、会议室、医院门诊室2.00.70.50.60.40.52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3.03.00.70.70.50.60.30.54（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3.53.50.70.70.60.50.50.3Pa三ge48高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s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(ψq)5（1）健身房、演出舞台（2）舞厅4.04.00.70.70.60.60.50.36（1）书库、档案库、贮藏室（2）密集柜书库5.012.00.90.90.87通风机房、电梯机房7.00.90.90.88汽车通道及停车库：（1）单向板楼盖（板跨不小于2m）

客车消防车（2）双向板楼盖和无梁楼盖（柱网尺寸不小于6mx6m)

客车

消防车4.035.02.520.00.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.6Pa三ge49高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s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

(ψq)9厨房（1）一般的（2）餐厅的2.04.00.70.70.60.70.50.710浴室、厕所、舆洗室：（1）第一项中的民用建筑（2）其他民用建筑2.02.50.70.70.50.60.40.511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、教室、餐厅，医院门诊部（3）消防疏散楼梯，其他民用建筑2.02.53.50.70.70.70.50.60.50.40.50.312阳台：（1）一般情况：（2）当人群有可能密集时2.53.50.70.60.5Pa三ge50高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s四、三雪荷三载式中三：Sk——雪荷三载标三准值三；µr——屋面三积雪三分布三系数三；S0——基本三雪压三。三、三屋面三均布三活荷三载上人三的平三屋顶2.三0三kN三/m2不上三人的三平屋三顶0.三5三kN三/m2直升三机的三等效三均布三荷载三为5三kN三/m2长沙：图3-三1屋面三积雪三分布三系数（3-三1）Pa三ge51高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s§3-三2风荷三载式中三：——高度z处建三筑物三表面三单位三面积三上的三风载三标准三值；——风载三体形三系数三；——风压三高度三变化三系数三；——基本三风压三值；——风振三系数三。（3-三2）Pa三ge52高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s一、三基本三风压三值长沙：一般三高层三建筑三最大三风压三重现三期为三50三年；特别三重要三或对三风荷三载比三较敏三感的三高层三建筑三，按三10三0年三重现三期的三风压三值采三用。三当没三有10三0年一三遇的三风压三资料三时，三也可三近似三将50年一三遇的三基本三风压三值乘三以增三大系三数1.三1采用三。对风三荷载三比较三敏感三的建三筑（H＞60三m）,承载三力设三计时三应按三基本三风压三的1.三1倍采三用。Pa三ge53高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s二、三风压三高度三变化三系数风压三高度三系数三为某三类地三表上三空高三度处三的风三压与三基本三风压三的比三值，三该系三数取三决于地面三粗糙三程度指数三。地面粗糙度类别地面特征A近海海面、海岛、海岸、沙滩B乡村田野丘陵、房屋比较稀疏的中小城市和大城市郊区C房屋密集的城市市区D房屋较高密集的大城市市区表3-三2地面三粗糙三度分三类Pa三ge54高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s表3-三3风压三高度三变化三系数离地面或海平面高度(m)地面粗糙度类别ABCD5101520304050607080901001.091.281.421.521.671.791.891.972.052.122.182.231.001.001.131.231.391.521.621.711.791.871.932.000.650.650.650.740.881.001.101.201.281.361.431.500.510.510.510.510.510.600.690.770.840.910.981.04Pa三ge55高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s续表3-三3离地面或海平面高度(m)地面粗糙度类别ABCD150200250300350400450500≥5002.462.642.782.912.912.912.912.912.912.252.462.632.772.912.912.912.912.911.792.032.242.432.602.762.912.912.911.331.581.812.022.222.402.582.742.91Pa三ge56高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s三、三风荷三载体三型系三数风荷三载体三型系三数主三要与三建筑三物的三体型三和尺三度有三关，三也与三周围三环境三和地三面粗三糙度三有关三。一三般采三用相三似原三理，三在边三界层三风洞三内对三拟建三的建三筑物三模型三进行三测试三。房屋三和构三筑物三与表三中的三体型三类同三时，三可按表三规定三取用；房屋三和构三筑物三与表三中的三体型三类不三同时三，可参考三有关三资料三采用；房屋三和构三筑物三与表三中的三体型三类不三同且三无参三考资三料可三借鉴三时，宜由三风洞三试验三确定；对重三要且三体型三复杂三的房三屋和三构筑三物，应由三风洞三试验三确定。《建筑三结构三荷载三规范》（GB三50三00三9-三2012）表8.3.三1列出39项不三同类三型的三建筑三物和三各类三结构三的体三型系三数，三当建三筑物三与表三中列三出的三体型三类同三时可三参考三应用。Pa三ge57高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s例：三矩形三截面Pa三ge58高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s四、三风振三系数式中三：g——峰值三因子三，可三取2.三5；I10——10三m高度三名义三湍流三，对三应A、B、C和D类地三面粗三糙度三，可分三别取0.三12、0.三14、0.三23和0.三39；R——脉动三风荷三载的三共振三分量三因子；Bz——脉动三风荷三载的三背景三分量三因子三。Pa三ge59高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s注意：房屋三高度三大于20三0m时，三宜采三用风三洞实三验来三确定三建筑三物的三风荷三载；房屋三高度三大于15三0m，有三下列三情况三之一三时，三宜采三用风三洞实三验来三确定三建筑三物的三风荷三载：——平面三形状三不规三则，三立面三形状三复杂三；——立面三开洞三或连三体建三筑；——周围三地形三和环三境较三复杂三。五、三风洞三试验Pa三ge60高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s§3-三3地震三作用地震三作用——由于三地面三运动三引起三房屋三的结三构反三应称三为地三震。我国三是一三个多三地震三的国三家，三地震三灾害三的面三积占三国土三面积三的一三半以三上。66三0个城三市中三，位三于地三震区三的占74三.5三%；11三8个百三万以三上的三大城三市中三，有85三.7三%位于三地震三区，2/三3的基三本烈三度为三７度三及７三度以三上。Pa三ge61高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s一、三建筑三抗震三设防三分类三和设三防标三准分类建筑类型设防标准甲类重大建筑、产生次生灾害建筑高于本地区设防烈度乙类不能中断或需尽快恢复建筑计算按本地区设防烈度构造高一度丙类一般建筑计算和构造均按本地区设防烈度丁类次要建筑计算按本地区设防烈度构造适当降低表3-三4Pa三ge62高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s二、三三水三准设三防目三标和三两阶三段设三计方三法目标地震三个设防标准及要求结构状态50年超越概率与基本烈度的关系设计阶段6度7度8度9度多遇地震（小震）众值烈度（不坏或可不修）63%低一度半0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32第一阶段：承载力验算。取第一水准参数按弹性方法计算内力与变形并配筋偶遇地震（中震）基本烈度（可修）10%基本烈度—0.230.450.90罕遇地震（大震）大震烈度（不倒）2%~3%高一度—0.50(0.72)0.90(1.20)1.40第二阶段：变形验算注：三括号三内数三值分三别用三于设三计基三本地三震加三速度三为0.三15三g和0.三30三g的地三区表3-三5Pa三ge63高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s图3-三2框架三结构三破坏三程度三与房间三侧移三的对三应关三系图3-三3三个三水准三烈度三的频三率和对三应关三系1.三55度1度不倒可修不坏众值烈度基本烈度大震烈度Pa三ge64高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s三、三设计三地震三分组分组三的目三的：三体现三震级三于与三震中三距的三影响三。分组三：分三第一三组、三第二三组和三第三三组三三个组三。湖南三省县三级及三县级三以上三设防三城镇三，设三计地三震分三组均三为第三一组三。Pa三ge65高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s四、三特征三周期三值（s）设计地震分组场地类别IIIIIIIV第一组第二组第三组0.250.300.350.350.400.450.450.550.650.650.750.90表3-三6Pa三ge66高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s五、三基本三地震三加速三度抗震设防烈度6789基本地震加速度值0.05g

0.10g（0.15g）

0.20g（0.30g）0.40g表3-三7湖南三省：常德三市抗三震设三防烈三度为7度，三设计三基本三地震三加速三度值0.三15三g；岳阳三、岳三阳县三、汨三罗、三湘阴三、临三澧、三澧县三、津三市、三桃源三、安三乡、三汉寿三抗震三设防三烈度三为7度，三设计三基本三地震三加速三度为0.三10三g;长沙三、益三阳、三张家三界等三抗震三设防三烈度三为6度，三设计三基本三地震三加速三度为0.三05三g.Pa三ge67高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s六、三设计三反映三谱曲三线mk单质三点体三系运三动方三程为三：式中:三m，c，k——质量三、阻三尼系三数和三刚度三系数三；,三,——质点三的位三移、三速度三、加三速度三；——地面三运动三加速三度。图3-三4（3-三3-三1）Pa三ge68高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s如地三面运三动三已三知，三便可三求出三质点三的位三移、三速度三、加三速度三反应三，反三应的三最大三值分三别为三，三，三。有了三质点三最大三加速三度反三应三后，三由牛三顿定三律可三得最三大惯三性力三为：式中三：m，G——单质三点体三系的三质量三及重三量；g，k——重力三加速三度及三地震三系数三；β——为动三力系三数；α——地震三影响三系数（3-三3-三2）Pa三ge69高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s注：小于0时，取0；小于0.55时，取0.55。（3-三3-三3）（3-三3-三4）（3-三3-三5）图3-三5地震三影响三系数三曲线Pa三ge70高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s七、三等效三地震三荷载三计算三方法1、水三平地三震作三用计三算（1）底三部剪三力法三：当结三构高三度小三于40三m，沿三高度三方向三质量三及刚三度分三布比三较的三均匀三，并三以剪三切变三形为三主的三高层三建筑三，可三采用三底部三剪力三法计三算等三效地三震荷三载。采用三底部三剪力三法时三，各三楼层三可仅三取一三个自三由度三，结三构的三水平三地震三作用三标准三值按三下列三公式三计算三：Pa三ge71高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s式中：

——相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值；

——结构等效总重力荷载，对单质点体系应取总重力荷载代表值的85%；

——顶部附加地震作用系数，多层钢筋混凝土和钢结构房屋可按表3-8采用，多层内框架砖房可采用0.2，其他房屋可采用0。（3-三3-三6）（3-三3-三7）（3-三3-三8）图3-三6Pa三ge72高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s表3-8计算式0.00.35~0.55Pa三ge73高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s结构三基本三自振三周期三可按三下式三计算三：式中：

——计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移（m)，即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载算得的顶点位移；

——结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数。

框架三结构框剪三结构剪力三墙结三构（3-三3-三9）Pa三ge74高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s求建三筑的三重力三荷载三时，三各荷三载的三组合三值系三数按三表3-三9采用三。可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5屋面活荷载不考虑按实际情况考虑的楼面活载1.0按等效均布荷载考虑的楼面活载藏书库、档案库0.8其它民用建筑0.5吊车悬吊重力硬钩吊车0.3软钩吊车不考虑表3-三9Pa三ge75高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s(2三)振型三分解三反应三谱法①适应三范围三除底三部剪三力法三以外三的所三有建三筑，三宜采三用振三型分三解法三。②计算三方法n个自三由度三体系三有n个基三本振三型，三如：图3-三7Pa三ge76高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三sA.第j振型i质点三的水三平地三震作三用的三标准三值式中三：——相应三于第j振型三周期三的三地震三影响三系数三；——j振型i质点三的水三平相三对位三移；——振型三的参三与系三数。（3-三3-三10）（3-三3-三11）Pa三ge77高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三sB.水平三地震三作用三效应三（内三力和三位移三）计三算水平三地震三作用三效应三先根三据各三振型三的地三震作三用分三别计三算，三然后三再三采三用平三方和三的平三方根三方法三（SR三SS法）三计算三：一般三情况三下可三只取三前2~三3个振三型，三当基三本自三振周三期大三于1.三5秒或三房屋高三宽比三大于5时，三振型三个数三应适三当增三加。为计三算各三振型三所三用的三自振三周期三也三应按三考虑建筑三结构三估计三水平三地震三作用三扭转三影响三时，三应按三规定三计算三其地三震作用和三作用三效应三．（3-三3-三12）Pa三ge78高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s(3三)时程三分析三法反应三谱法三的缺三陷：设计三反应三谱主三要依三据的三是加三速度三反应三谱，三未反三映速三度与三位移三及持三续时三间影三响。是建三立在三弹性三动力三分析三的基三础上三，未三考虑三弹塑三性性三能的三影响三。高层三建筑三是多三质点三体系三，而三反应三谱曲三线是三从单三质点三体系三得到三的。反应三谱方三法得三到的三地震三过程三中的三最大三惯性三力值三，不三能得三到地三震过三程中三的变三形及三破坏三过程三，无三法确三定某三些薄三弱部三位的三各种三危险三状态三。Pa三ge79高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s注：特别三不规三则的三建筑三、甲三类建三筑和三表3-三10所列三高度三范围三内高三层建三筑，三应采三用时三程分三析法三进行三多遇三地震三下的三补充三计算三，可三取多三条时三程曲三线计三算结三果的三平均三值与三振型三分解三反应三谱法三计算三结果三的较三大值三。表3-三10烈度、场地类别房屋高度范围（m）8度Ⅰ、Ⅱ类场地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ类场地>809度>60Pa三ge80高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f三T三al三l三Bu三il三di三ngStr三uc三tu三re三s时程三分析三法又三称直三接动三力法三，解三动力三方程三式多自三由度三体系三在地三面运三动作三用下三的振三动方三程式三为：（3-三3-三13）图3-三8Pa三ge81高层三建筑三结构三设计De三si三gn三o三f