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文档简介

第二讲高层钢结构材料

与荷载作用2.1高层钢结构的材料2.1.1结构材料2.1.2连接材料2.2高层钢结构的荷载作用2.2.1竖向作用2.2.2风荷载2.2.3地震作用2.1.1结构材料2.1.2连接材料

国内外大量高层建筑设计表明,革新建筑材料,减轻结构自重,可大大降低结构造价,使高层建筑结构设计更趋于经济合理。因此,高层建筑选材时应尽量选用轻质高强材料。

减轻建筑物自重通常可从两方面考虑:①提高材料强度,以缩小结构构件的断面尺寸,减少结构材料用量;②降低材料自重。2.1高层钢结构的材料2.1.1.1钢材性能(1)一般要求

钢材牌号和材性的选定,应符合下列要求:1)选材原则:考虑结构的重要性、荷载特征、结构形式、连接方法、钢材厚度、环境温度以及构件所处部位等情况的不同要求,选择合适的牌号和材质;2)保证项目:应保证钢材的抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯试验、冲击韧性各项指标合格;3)限制条件:硫、磷的含量不应高于规定的限值。(2)焊接结构的附加要求

1)含碳量不高于限值;2)当钢板的厚度等于或大于40mm,应附加要求板厚方向的断面收缩率不得小于Z15级的规定要求。2.1.1结构材料(3)抗震结构的附加要求1)钢材的强屈比(7度和7度以下)不低于1.2,按8度和8度以上抗震设防的高层建筑钢结构,则不应低于1.5。2)钢材具有明显的屈服平台。3)钢材的伸长率应大于20%,以保证足够的塑性变形能力。4)在保持较大延性的条件下具有良好的可焊性。5)抗震类别为甲类或乙类的高层建筑钢结构,钢材的屈服点不宜超过其标准值的10%,以避免结构中预定的杆件塑性铰位置,发生不符合“强柱弱梁”等设计要求的转移。(4)特殊构件的附加要求

1)处于外露环境、且对大气腐蚀有特殊要求的承重和承力钢构件,宜采用耐候钢。

2)处于低温环境的承重和承力钢构件,其钢材性能应符合避免低温冷脆的要求。3)重要的受拉或受弯的焊接结构以及需要验算疲劳的焊接结构,其钢材的低温性能应符合表2-1对低温冲击韧性的要求。表2-1重要焊接结构钢材的低温性能室外气温钢材牌号-20℃~-10℃-低于20℃Q2350℃冲击韧性合格保证-20℃冲击韧性保证Q345、Q390、Q420-20℃冲击韧性保证-40℃冲击韧性保证

高层建筑钢结构,应根据其构件的重要性和焊接要求,选用不同等级的钢材。(1)适用的钢材

1)宜采用牌号为Q235B、C、D等级的碳素结构钢或牌号为Q345B、C、D、E等级的低合金高强度结构钢或Q390(原15MnV)(规范修订拟增加的牌号)C、D、E等级的低合金高强度结构钢。2)重要的焊接结构宜采用碳、硫、磷含量较低的C、D、E等级的碳素结构钢或采用D、E等级的低合金高强度结构钢。3)有条件时,工程中应优先采用耐火耐候钢。以提高结构的安全性和耐久性。2.1.1.2国产钢材的选用(2)不适用的钢材

1)Q235A级钢和Q345A级钢,因为不要求任何冲击试验指标,而且仅在用户提出要求时,才进行冷弯试验,所以,不能用于高层钢结构的主要承重构件和承力构件,只能用于其中的次要构件。2)按抗震设防要求设计的高层钢结构,一般不宜选用强度级别超过390MPa的厚板钢材。

注:在高层建筑钢结构的设计和钢材订货文件中,应注明所采用钢材的牌号、等级和对Z向性能的附加保证要求。(3)钢材强度设计值

高层建筑钢结构所用国产钢材,根据我国《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和高钢规程(JGJ99-98)的规定,其强度设计值(见表2-2),应根据计算截面的钢材厚度或直径,分别而定。

注意:高层建筑结构用钢板的力学性能(特别是冲击功的要求)表2-2国产钢材设计用强度值国外钢材的选用(1)选用要求

1)在建筑工程中选用国外钢材时,钢材的力学性能、强屈比、化学成分含量及可焊性等,均应符合我国相关钢材标准的规定;

2)国外采用设计标准的原则与我国不同。国外钢材应用于我国工程时,设计人员应详细了解该国钢材的性能及其指标,再根据我国的设计标准,合理取值,以确保结构安全。(2)国内外建筑结构钢材的对应钢号

1)相当于国产的Q235钢,大量用于高层建筑的国外钢材牌号有:美国的A36,日本的SM41,欧洲的Fe360,德国的St37、英国的43A、43B和前苏联的CT3;

2)相当于国产的Q345钢,多用于重要钢结构的国外钢材牌号有:美国的A441,日本的SM50,欧洲的Fe510,德国的St52、英国的50A、50B和前苏联的15XCH等。(3)国内外建筑结构钢材性能对比(见表2-3~表2-5)表2-3美国、日本、独联体各国、英国部分钢材的强度比较表2-4世界主要国家钢种、钢号及力学性能比较

表2-4世界主要国家钢种、钢号及力学性能比较(续)表2-4世界主要国家钢种、钢号及力学性能比较(续)表2-5中国、日本、美国厚板钢材性能对比2.1.1.4钢筋

(1)高层建筑钢结构中的型钢混凝土构件或组合楼板、混凝土剪力墙、混凝土核心筒等组合构件所用的钢筋,应优先采用具有较好延性、韧性和可焊性的钢筋。纵向受力钢筋宜采用HRB335级或HRB400级普通热轧钢筋;箍筋宜采用HRB335级、HRB400级或HPB235级普通热轧钢筋。

(2)抗震规范(GB50011-2001)第条规定:抗震等级为一、二级的框架结构,其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25,且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值(标定值)的比值不应大于1.3。混凝土(1)高层建筑钢结构中的型钢混凝土构件或组合楼板、混凝土剪力墙、混凝土核心筒等组合构件所用的混凝土,其强度等级不应低于C30。抗震设防结构中,型钢混凝土构件的混凝土强度等级不宜超过C70(8度)或C60(9度)。

(2)混凝土的强度标准值和设计值,分别按表2-6和表2-7取用。表2-6混凝土的强度标准值(MPa)

强度等级C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80轴心抗拉强度20.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2轴心抗压强度3.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11表2-7混凝土的强度设计值和弹性模量(MPa)

强度等级C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80轴心抗拉强度14.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9轴心抗压强度1.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22弹性模量(×104)3.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.802.1.2.1焊接(1)焊接材料选用原则

型号选用:用的焊条和焊丝型号应与被焊接的主体金属(母材)相匹配,即要求焊接后的焊缝强度不低于主体金属的强度。

一般情况下,母材为Q235钢时,对组成抗侧力体系的构件,宜采用E4315,E4316型焊条;对其它构件,可采用E4300-E4313型焊条。

母材为Q345钢时,对重要的下层柱和重要的主梁等构件,宜采用E5015,E5016,E5018型焊条;对其它构件,可采用E5001-E5014型焊条。(2)焊缝强度设计值

焊缝强度设计值,应按表2-8采用。2.1.2连接材料表2-8焊缝强度设计值(MPa)表2抚-8数焊目缝强若度设告计值榜(续耻)2.留1.季2.危2拍螺栓(1中)螺栓咐类型连接红螺栓想可分悄为普盲通螺工栓和附高强班度螺承栓两鞭大类规。普通此螺栓唇:可分芳为A蚂、B躲、C接三个澡级别卡。A核、B生级又鼠称精炉制螺何栓,C级变又称笑粗制懂螺栓虫。一乏般仅杜用作风临时轧安装磨螺栓域。高强膀度螺恼栓:可分续为处“钢尽结构擦高强龙度大遮六角膛头螺漠栓连柔接副士”和“钢皆结构摊用扭咬剪型奴高强层度螺刷栓连甩接副毛”两蠢种“位高强耽度螺栓狱连接督副”蒙,其绒性能率都是暖可靠饥的,群在设草计中翻可以通用想。常昆广泛自用作煤受力昌螺栓朴。图2枪-1兼大六奖角头救高强宽度螺乳栓的淘形式图2前-2嚷扭剪僵型高液强度抱螺栓鸽的形着式(2劈燕)螺栓衬材料群性能桌等级普通区螺栓姐:C级宇普通母螺栓获的材尺料性回能等蛾级有妄4.柿6级胡、4丑.8糊级两两种;A、轨B级臂普通贴螺栓纽奉的材蚀料性躬能等据级仅鞠有8偷.8筹级一映种。高强春度螺这栓:大六饥角头佣高强内度螺烛栓的公材料政性能志等级句有8陡.8辽级、10键.9莫级两怀种;夫扭剪元型高追强度惹螺栓营的材仿料性氧能等饲级仅有1熔0.指9级卷一种服。(3劣)螺栓秃强度怒设计齿值根据社现行救国家木标准栗《钢交结构黎设计耳规范府》(匀GB炊5禽00荒17肝-2寺00伪3)扬的规四定,软螺栓油连接英的强品度设烤计值犬,应拾按表2吨-9中规搏定的划数值约采用率。表2舍-9肾螺地栓连稻接的阔强度肆设计职值(云MP肺a)表2团-9挡螺荒栓连剃接的贩强度馅设计通值(华续)2.纲1.浮2.土3瓶锚栓锚栓痕的作系用:通常谢用作指钢柱截柱脚咬与钢辱筋混夜凝土吧基础泽之间子的锚酷固连敬接件团,主两要承厅受柱爹脚的咳拔力将。外露却式柱脚肉的锚锈栓通液常采扁用双螺蛇母。锚密栓一际般是弯采用肾未经贴加工升的圆卵钢制士成。锚栓撕材料宜采猾用Q硬23享5钢歇或Q份34娃5钢梅。其问抗拉悼强度探设计预值,茂按表2礼-9中规怜定的经数值秤采用管。2.喇1.备2.款4唐圆柱羡头栓趁钉圆柱车头栓壤钉以移前称牙为焊瞎钉,消它是爹一个致带圆雁柱头诸的实歇心钢竹杆。屑它需进要用戒专用宰焊机丝式焊接垂,并再配置罩焊接技瓷环欧。(1膝)规格租及尺养寸1)只国家隐标准得规定像了公称饼直径模为6子—2爆2m翅m共伍七种势规格的圆降柱头魔焊钉报(栓缓钉)床。2)哭高层窗建筑欺钢结砍构及镇组合晴楼盖庄中常雅用的嫌栓钉掏有三种,其踢直径则为16禾mm利、1框9m果m、野22扬mm悬。行业贡标准惯《钢蚁骨混丸凝土刑结构恢设计泰规程亭》Y剂B竟90匪82言-9虫7规洞定:诞宜选总用直咸径为撤19矩mm敬和2秧2m西m的漂栓钉麻,其固长度捆不应喝小于级4倍屑直径医。3)倡圆柱番头栓觉钉的标准搂外形臂尺寸如图攀2-迎3和表2糖-1竹0所示妹。图2辫-3洋圆柱疲头栓调钉的寸外形贱尺寸表2胸-1立0胖圆柱碧头栓向钉的靠规格砌及尺离寸(穷mm成)公称直径13161922栓钉杆直径d13161322大头直径dk22293235大头厚度最小值K10101212熔化长度参考值WA4556公称熔后长度l80、100、12080、100、120、130、150、170、200(仅d=22时)(2)用途1)肢圆柱仆头栓丽钉适版用于雀各类从钢结击构的撞抗剪启件、寇埋设稼件和哥锚固伍件;2)纯圆柱订头栓幅钉与罪钢梁叹焊接方时,欺应在优所焊临的母昼材上吃设置衰焊接除瓷环纵,以陪保证华焊接阔质量凯。焊接繁瓷环溪分为寒下列荐两种哲类型禾:(幻玉a)齐B筋1型咬,用益于栓芝钉直泰接焊烈于钢腾梁、置钢柱使上;植(b姜)B莫2型戚,用隔于栓轧钉穿排透压基型钢佩板后惑焊于练钢梁发上。(3晒)材料板质量栓钉表2庄-1逝1测栓钉鼠钢材党的机伐械性摩能屈服点/(MPa)极限抗拉强度/(MPa)伸长率(%)≥240410~520≥20表2拔-1搜2禁栓钉否钢材叠的化纪学成恼分含进量(沸%)材料CMnSiSPAl硅镇静钢0.08~0.280.3~0.90.15~0.350.05以下0.04以下-铝镇静钢0.08~0.20.3~0.90.10以下0.05以下0.04以下0.02以下DL钢0.09~0.170.25~0.550.050.04以下0.04以下-2.森2找高层抄钢结汽构的忠荷载慕作用2.俘2.1咸竖向缴作用2.广2.旋2蛮风荷袋载2.划2.碎3错地震执作用作用间分类无:可敢分为葱竖向凝作用姜和水多平作掌用两丹大类研。竖向伸作用婶:包括祖结构集自重楚及楼怪面屋布面活程荷载卡、设肢备设逢施重喇量、非结落构构监件重蹈量等孔;水平鹅作用留:主要悠包括厨风荷挣载和阻地震夺作用客。本节冬主要趁阐述冤各种手作用顶的特凉点和推分析判计算遭方法敢。2.仗2.锻1.肾1党楼面盯活荷舌载与午雪荷荷载高层挑建筑屠钢结孔构楼贺面和佩屋面活荷闷载以忘及雪琴荷载的标长准值钞及其搬组合借值、困准永侧久值散等系铃数,睁应分别棉按现句行国喂家标铺准《建熟筑结紧构荷箩载规可范》射(以辽下简咏称“茅荷载校规范撞”)姥GB到5须00恋09东-2姿00鸦1表层和表尺以及找第6赞.1朵、6愤.2骂条的锁规定轧采用剖。注:1规)该库表未揉规定睬的荷聪载,每宜按块实际撑情况良采用匠,但畅不得轰小于表2-质13所列腿的数勇值。2)俊在计诱算构情件效刮应(饭内力绪)时屠,一般遍不考抽虑楼邮面及月屋面活荷惨载的锤最不部利布夸置。当活僚荷载西较大退时(该大于4.洗0kN雀/m2),宇宜将发框架艘梁的鸣跨中芽计算湿弯矩撒适当柜放大畜,一般放胶大系裤数可锁取1氧.1像~1畏.2啄。2.古2.大1.逐2足直升养机平摩台荷赌载屋面直升忌机停容机坪违台荷灶载,应稠根据皆直升滴机总削重按局评部荷洒载考药虑,同茧时其均等效肌均布虫荷载浙不得洽低于椅5.烘0奥kN蚊/m2。2.辰2.沸1炎竖向际作用表2铃-1删3铸民用耍建筑炒楼面属均布惑荷载雷标准握值及垒其准投永久旧值系难数类别活荷载标准值/(kN/m2)准永久值系数酒吧间、展销厅3.50.5屋顶花园4.00.8档案库、储藏室5.00.8饭店厨房、洗衣房4.00.5健身房、娱乐室4.00.5办公室灵活隔断0.50.82.姨2.沙1.当3蛮施工械荷载当施熄工中爹采用魔了附墙枪塔、订爬塔风等对结拣构受蓬力有伙影响晌的起向重机认械或达其它希施工畅设备厅时,迷在结献构设咏计中杆应根森据具仁体情切况验旗算施部工荷晒载的探不利角影响岔。2.距2.鸽1.心4叼温度秋作用除特航殊情甘况外鱼,一般裕不必扛进行泳温度野作用怒效应百的计羡算,但忍应采榴取后羊浇伸只缩缝盗、外馅墙隔蔬热保察温以反及局做部构售造措译施等毙,减饰少温抗度作能用的泻不利阀影响践。2.给2.桐2落风荷多载风荷仇载:空气制流动税形成芳的风叉,遇然到建蛙筑物松时,巡寿就在宁建筑帜物表苏面产示生压醒力或伞吸力庭。大小防:主要眉和近仁地风钳的性张质、确风速怒、风锄向、狱地面灭粗糙伪度、沾建筑宝物的烂高度野和形演状及疯表面则状况懂等因男素有岩关。2.吩2.财2.或1芝风荷许载标蹲准值(1洲)主要析承重肚结构对于涂主要狭承重粮和抗债侧力萄结构货的抗雄风计园算,常风荷炒载标涛准值壤有两种郑表达樱方式异:其一宗为平飞均风风压加泥上阵洁风(扫脉动止风)久导致砖结构疾风振弄的等寺效风炒压;掌其二拣为平甩均风捏压乘派以风搏振系汁数。花由于进在结帆构的暗风振表计算禽中,狐一般辆是第促一振殖型起逼主要洒作用勺,因涛而我流国荷滥载规筛范(难GB坛5壳00省09良-2妥00昌1)误采用絮比较潮简单蔽的后日一种圈表达田方式摆。计算铜高层枕钢结黑构的主要饼承重释和抗输侧力础构件时,答作用岭在任京意高触度处粥且垂全直于好建筑价物表驱面的风尼荷载金标准钞值按下傍式计霸算:wk=βzμsμzw0(2梳-1宗)式中wk——赔任意中高度讯处的绘风荷技载标跃准值阳(k李N/粗m2);w0——脱高层询建筑维所在秧地区售的基漫本风舍压(抽kN都/m2),遥按荷载规见范(谦GB蚂5进00垒09虫-2根00篮1)报附录磨D.增4中井附表权D.享4给颗出的10派0年宜一遇的风咱压(终n=膏10献0)必采用冶;μz——词风压议高度泡变化养系数讯;μs——嚷风荷婚载体雄形系哀数;βz——肿顺风哪向高步度z处的风振嗽系数。(2屈)维护诉结构对于晕高层暑建筑徒的维护户结构,因拐其刚坐性较欢大,射在风反荷载尸效应孝中不罢必考迎虑结稻构的乱共振肺分量巩,此耻时可帖仅在窑平均筝风压菠的基黎础上枯,近狭似考胶虑脉糊动风既的瞬召时增仓大系近数,筑利用虾风振踏系数疏来计慌算其忆风荷抵载。当计涉算高桶层建溜筑维护令结构的强评度和跨变形谣时,竟作用江在任蔑意高闸度处尘且垂技直于桂建筑诉物表正面的风嘴荷载附标准呼值按下立式计瓦算:(2郊-2朵)式中w0——攀高层三建筑屑所在厦地区豪的基避本风控压(健kN每/m2),犯按荷施载规范朱(G防B迟50辨00香9-爱20挣01打)附奴录D浇.4寒中附潮表D傲.4写给出眨的50年一竿遇的风众压(定n=坐50袭)采许用;——旦高度z处的阵风给系数。2.姻2.菠2.叮2基本址风压基本绣风压灵的确定炸原则:我国大现行讯荷载迎规范腾(G验B列50想00葵9-卵20代01孩)确蛋定的枣基本析风压刻,系宵以当哀地比钳较空昼旷平良坦地住面上畅,离包地面锣10倾m高许处,席统计删所得符50室年一露遇的仰10感mi谷n平窃均最振大风晌速v0(m悲/s清)为县标准江,再舅按贝册努利铺公式w0=pv02/2劝(允式中p为空妨气密放度)那计算裁确定叉的风纹压值崖。取值软方法:高层构建筑主体寻结构抽的基辞本风皱压按荷脱载规连范(灵GB西5常00姜09储-2偶00缠1)伶附录企D.获4中延附表澡D.针4给献出的10睁0年背一遇让的风赛压(弱)亦采用凡;高层书建筑维护伴结构榨的基授本风泼压按荷喷载规直范(报GB脆5绸00灶09乔-2正00您1)爆附录遥D.挺4中碗附表漫D.蹄4给桨出的50妙年一吴遇的辽风压(此)采眯用。2.仗2.拣2.定3寄风压葡高度挥变化信系数风对惩建筑润物表纽奉面的潜压力塘作用断并不蹦等于从基本女风压浙。风抢的压力作夕用随惑着建单筑物咬的体背型、馆尺寸悉、表腹面位记置及最地面誓粗糙迹度的情况隐不同讯而改痛变。岭实测产结果毅表明晚:建填筑物沿高汁度方惯向的位表面风压芽值并蹄不均鱼匀,盼一般先接近艇地面丛处较屯小,杜向上万逐渐附增大蹲。由于面风压算高度员变化盗系数推与地拼面粗育糙度最有关虹。我拾国现粮行荷载规显范(摩GB删5丧00吨09促-2鹊00堪1)将地曾面粗柿糙度薪分为弄A、刊B、斯C、堤D四类厨。(1)位于伪平坦逆地形堪的建老筑位于访平坦敞或稍裙有起波伏地椒形的博建筑,其海风压事高度窝变化沫系数零应根据雪地面脚粗糙阳度的墙类别嫌按表2够-1浴4采用蛙。(2掘)位于岩山峰疯与山制坡上忘及山旨谷中蜜的建岛筑位于撇山峰帜与山例坡上沟及山歌谷中芽的高捞层建疯筑,其摘风压肢高度夸变化肠系数壶,首等于垮按平赢坦地材形的挪相应认地面罢粗糙弦度类输别查表里2-捧14所得润的风纱压高夫度变要化系业数μz再乘陵以修退正系橡数辅,即(2银-3芝)表2小-1拿4毕风压桌高度积变化刮系数μz(3策)位于掀远海产海面毒和海土岛的券建筑位于徒远海甘海面盖和海延岛的怕建筑,其风存压高名度变絮化系碗数谷,等懒于按纤平坦乎地形裁的A墨类地花面粗矿糙度涨类别查表些2-诞14所得涝的风催压高扣度变袋化系耗数毯,头乘以惭表5乔-4盯中的志修正昆系数移,屿即2.忠2.齿2.扔4幅风荷哑载体妹型系蜂数风荷遇载体瓦型系北数的初作用可:把赶近地屡风的时风压范转换搬成为调建筑船物表羊面的喉风压标。风荷滩载体库型系秀数主崖要与宿建筑萌物的禁体形膏和尺拨(寸避有关握,也矛与周窄围环情境密功切相平关。所以浑,高乐层建白筑钢城结构朋的风尼荷载技体型亿系数按单爱个建薯筑、护群集善建筑绩等情耳况分浩别确镜定:(2轿-7高)(1催)单个腊高层纪建筑单个猴高层爹建筑渐的风混荷载堆体型樱系数珍,可短按表2旗-1找5规定介的数劳值采草用。表2神-1谁5攻高层自建筑负风荷伤载体策型系吃数μS表2冲-1纹5洁高层粱建筑塔风荷迷载体载型系位数μS(续户)表2蔑-1岗5并高层蚀建筑纹风荷门载体许型系坛数μS(续绢)注意:(1踏)对骡于重纤要的凭或超酸高的锐或体缝型复饼杂的伍或与表2打-1禽5中的栽体型蛋不同悲且又临无参缓考资恰料可损借鉴障的高哄层建绵筑,架其风费荷载备体型派系数呈应由风赚洞试功验确察定,即冷利用灿相似栋原理垫,在新边界屿层风暗洞内血对拟产建的机建筑甩物进各行测翼试。(2桑)计扒算高遍层建革筑主登体结晒构的痛风荷异载效繁应时勾,风抱荷载失体型唇系数加可直骆接采戚用按高楼括迎风忘面整脏体宽灾度计算红的、幸包括风压杜力和匪风吸材力在内欢的总恨系数餐。风钳荷载育体型旅系数型的总系骨数按下盲列规持定取值:1)界圆形收平面泉建筑础,取0.点8;2)盛正多跌边形矮及切叫角三域角形振平面页建筑组,取婶0.济8+巴1.钻2/动,叨式中河n为租多边债形或捞切角央三角构形平痛面的驰边数香;3)迅高宽棵比H反/B≤4肌的方猪形、启矩形彼、十芳字型吸平面呼建筑班,取誉1.昌3;4)对于耗下列魂建筑伞,取惹1.翻4:高宽府比H芝/B帜>4矩,长牛宽比钥L/受B≤彻1.辫5的钥矩形办、腰靠鼓形香平面努建筑C形留、Y狼形、形弧形泡、双膨十字满形、开井字泻形平柱面建薯筑L形孩、槽饼形及泪高宽技比H葡/B碍>4片的十土字形洗平面由建筑(2沾)群集泽高层床”建册筑在市具区内规新建凭高层苏建筑版时,赛邻近网较高棒的建怠筑群止体将著对近舍地风拜的气筒流产谋生干浪扰,袋使作最用于雾该高旺层建关筑的还气流悦压力侄(风洽压)翼发生脖变化喝,其陕结果毅往往猾是使仪风荷痛载的徒数值牧增大鼓。因洁此,顿当多绕幢建楚筑物涨,特倦别是往群集辱的高充层建膨筑相涉距较盈近时币,应面考虑风力絮相互潮干扰驰的群徒集效贱应。一般郑做法杠是,售将单践个建第筑的钻体形布系数技乘以说相互顿干扰号的增大凉系数。其拐增大左系数编参考释值(忠见表2院-1搏6)。表2余-1熄6吹高层趁建筑刻群体兴风荷霉载体挑型系吸数的香增大忌系数耻μBF(3王)维护全结构风力徒对于太高层种建筑负表面叙的压董力分蒸布很罢不均揭匀,吊在角艺隅、塘檐口偶、边勒棱处绑以及府悬挑阿部位拿,局萝部风跑压将纺会超帆过按降表5墙-5唯计算耕所得摧的平过均风汗压。狐所以居,我危国现加行荷爸载规惯范(载GB励5伙00窄09是-2版00言1)局条规打定:昨验算搁高层浸建筑维护葬构件(如劝墙面老构件踪蝶等)及其堆连接时,放其局部誓风压迎体型辫系数宜按积下列苗规定赤取用集。1)盖外表激面高层戴建筑昨外表损面的正压僵区,其局帐部风躬荷载只体型芳系数改宜按表2症-1驰5取用返;而负压潮区的局赞部风助荷载佣体型腹系数创,宜透按表2恩-1只7取用乞。2)指内于表面对封浩闭式艰高层其建筑论物的内表凝面,其煮局部志风荷摆载体码型系勾数,内应按烫外表脱面风持压的乏正、初负情记况,水分别恐取-冻0.多2或育+0享.2蜻。表2今-1羞7包高层紧建筑寸外表拿面的大局部坐风荷海载体领型系沙数部位局部风荷载体型系数外墙构件、玻璃幕墙墙面-1.0墙角边-1.8屋面局部部位(周边和屋面坡度大于10度的屋脊部位)-2.2檐口、雨篷、遮阳板、阳台等突出构件-2.02.迟2.质2.植5跌风振配系数踢(顺绪风向湾)风的算作用梳是不往规则腐的,吐风压析随着毁风速远、风搅向的瓜紊乱委变化燥而不研停地议改变晃着。境通常沫把风跃压作予用的昆平均信值看烛成稳合定风庭压,驼即平情均风侄压。堵实际浅风压概是在垫平均倍风压暖的上颂下波漏动着称。平均碧风压忙使建声筑物闷产生纸一定参程度兼的侧铸移,而波粥动风谈压使云建筑嘴物在马平均敬侧移堡的附私近来拘回摇洒摆,柏如图柄2-汇2所蛾示。这种波动但风压共会在榜建筑站物上根产生牵一定网的动火力效辞应。设计午高层恼钢结早构建坛筑时膀必须吓计及龟这种搁动力摇效应骗。为镇了简吵化计惰算,竖常常喊采用姓加大欢风载揭数值绵的方团法来私反映啄这种积动力狮效应呀,即校在计算朝风压壳时,恭乘以央一个虽大于吊1的疲风振恢系数依。图处2-子2疗平胖均风驰压与隶波动帐风压(1)风振新系数档的恶取值我国吉现行筋荷载责规范念(G竞B借50辛00驳9-愤20谊01怀)条蹦规定券:对件于高度末大于禽30盈m、贿高宽夏比大产于1喘.5保且可厘忽略惊扭转貌影响的高辉层建船筑,常均可困仅考矩虑第骨一振重型的漂影响沿,结高构的片风振长系数调可按到公式沫(2城-1帅0)筹计算饺或表2宵-1艘8~学2-领19采用烫。(2争-1扣0)表2陕-1傅8历等截面面高斜层钢票结构钢顺风兄向的猫风振叨系数桂βZ表2时-1妇9躲等截软面高艺层型日钢混秧凝土党结构敲和高冰层钢缎-混反凝土只混合扰结构坊顺风族向风灾振系浆数βZ(2呼)屋顶迟小塔撇楼的送风振饲系数高钢毒规程素(J堂GJ洞99逼-9今8)重第条线规定输:当仙高层垮建筑授(主丢体结靠构)话顶部禁有小倍体型惹建筑龙(如笑伸出忧屋顶唐的电包梯间冰、屋趣顶了副望塔鞭等)战时,应计费入鞭敞稍效问应。其方名法为:a)当Tu≤T1/3华时,可痒假定艰主体酸建筑粗的高课度延毁伸至辆小体骡型建颂筑的常顶部蔑(即育假设蚁从地誉面到勾小体懂型建匹筑的催顶部政为一锯等截昼面高坊层建穷筑)备,按见公式识(5拒-1垮0)住计算宣其风挑振系知数,退或者侧按表2-肥18或2-回19取其宁风振吸系数蒙;b)当Tu>T1/3倘时,其细风振柔系数线宜按架风振缘瑞理论杏进行辉计算抗。式中愚,Tu为将想顶部陵小体胸型建段筑作斗为独蓝立体粥时计疯算的受基本宅自振丘周期闻;T1为主锡体结烦构的瓶基本震自振灶周期丧。维护僚结构佛的阵板风系敢数(1伟)维护罚结构舌的特桑点1)嘱高层灭建筑钞维护招结构循的外耍挂墙倍板、渣金属记幕墙轰、玻鼠璃幕敞墙等密部件羞,在鸣风荷丈载作粒用下乏的变项形不精大,场可作秧为刚貌性构辽件处茫理,推不需歼计算惠风振蹦影响阔,但芽须考同虑瞬伴时风沸压的累作用塘。2)永由于熔风的酒随机堪性,筑瞬时忽风压俭要比各平均黎风压经打得两多,冤而计杰算维蛋护结展构风虹荷载录的公暮式(梢2-炭2)店中,明其基旨本风命压系此采用评以荷塑载规逃范(呼GB帜5冈00撤09耗-2还00赏1)若中规亏定的目50叨年一恩遇的叉10必mi轰n平饺均最壤大风薄速为倾标准佣确定颂的风体压值垃,所调以应麦该采追用考驴虑风淘压脉粱动的堂阵风系数厨,以恩取代蚀主体慢结构酸的风茎振系筝数。(2威)维护悬结构泰的阵闸风系国数确念定根据增国内宣外资艳料,撤确定肥维护抱结构承风荷仗载时盲所采标用的脆阵风壤系数嘴,苗可按表(或2-哪20)采哈用,量或按旱下式仔(2墓-1捐1)拼计算唯:(2害-1割1)表2桃-2午0椒高层赖建筑见维护早结构纸的阵折风系齿数βgz2.优2.副2.腿7支横叠风向个风振脑计算横风述向振吼动包弟括旋驱涡脱刺落、许驰振即、颤栏振、币扰振付等空斥气动翼力现令象。我国栽现行焦荷载颤规范三(G喜B兵50洲00忌9-捐20勺01均)第驴条、历第条猎和高技钢规陶程(饺JG姻J9江9-渣98撑)第戚条,对圆萄筒形绩结构杏的横嗓风向静风振宫验算品,做出贵如下逗规定(两种劣方法):1.论结构炸顶部旗风速碌验算(见参夕考文需献[口1]怖;P元93怕~9纺5)2.桨风振竖总效蛋应计螺算(组合向计算)当结快构发产生横赞风向林的强锄风共悼振时腊,应累进行唐风振枪总效显应计民算。小对高艇层建饰筑,弱应分膊别对驳结构精第一鞭振型竭和第畅二振贺型的迁横风掩向风辈振,职进行雕风荷跃载总绍效应孔计算砖。校核颈横风辜向风升振时津,风饭的荷拳载总秤效应赌,可焰将横风膝向风声荷载祝效应摆与顺锡风向叔风荷疾载效竭应按下轮式组削合后区确定绍:(2包-1赔8)2.水2.给3鸡地邪震作序用2.久2.策3.晚1胞地震美作用茂的特拦点(1淋)概念地震圣时,无由于装地震苍波的蹲作用远产生邮地面嘱运动葛,通挂过房既屋基马础影响组上部如结构忍,使渔结构竖产生山振动毁,房线屋振俗动时兰产生驴的惯怕性力巷就是地震骑作用。通常昼把结踩构的裕运动鸣状态督(各寨质点涛的位姻移、航速度牢、加楼速度在)称为地震恳反应。地震付反应研是由躁地面爬运动存性质荡和结满构本防身的督动力特性浸决定扑的。惭同时社,地姐震反黑应的诵大小花也与楚地震某波持纱续时肉间有贱关。(2苦)分类地震妈波可提能使喊房屋案产生储竖向章振动凝与水号平振吓动(充即产绳生竖向作用劲与水喉平作切用),但一机般对例房屋蜻的破病坏主险要是棵由于甲水平勤振动引起岁。如教离震雁中较洒远,猎则竖别向振工动不哈大,昂而房遍屋抵惨抗竖江向力劫的安全寨贮备择较大剧,因凳此,设计黄中主张要考较虑水捎平地剂震力。我国胁现行蒜《建序筑抗腊震设灶计规膊范》瘦(G译B解50舒01未1-蓬20于01勉)规仍定,对于误抗震女设防婆烈度麦为8象度和拘9度手时的掠大跨末度结准构和墨长悬繁臂结弦构、高耸疯结构过及9充度时散的高吊层建役筑,番应考岗虑竖你向地形震作执用,爱并应沉考虑竖向衔地震鸭作用下和水号平地忧震作段用的谱不利叛组合。(3洗)地震荒作用坡和风和荷载沉的区策别1)风载斤是直锁接加牲在建券筑物表面惕的风伏压,而韵地震建作用锻则是城由地饭面运暖动造据成建促筑物亭摇摆钞而产洲生惯性刑力。2)吵阵风羊的波乎动周偶期很法长,睡使一跑般建潮筑物付产生裹的振讽动很稍小,猜把风桐载看掉成静留力荷抄载误笋差不警大。萌对于柔性敌建筑栋物,嫂周期班长则色风载栏效应蒜加大。但地初震作续用相哭反,任地面吐运动场波形来对结求构动森力反要应影握响很产大福,必鼠须考似虑动庆力效弱应。洞一般瓜情况桂下,结构坟较柔毙,周晃期加发长时德,地村震力闹减小。3)风力对作用昂时间汪较长,有时滩达数参小时惕,发潮生的奥机会铅多。方一般踏要求辈风载皱作用眉下结能构处朝于弹游性阶颠段,吩不允砍许出袖现大过变形进(装安修材进料、续结构调等不炒允许犹出现建裂缝馋,人辆不应颜有不恳舒适墓感)损。而地圆震发产生的赛机会拿少,谱作用贷持续胡时间壤很短,一般机为几诊秒到射几十杠秒,客但作勒用强芒烈。吧如果宁要求慕结构守始终脚处于古弹性贩阶段史,势算必使致结构泊设计币很保择守,植很不坟经济搅。因匆此,单要求变贯策蹄“小防震不书坏”佩、“席中震别可修皇”、菜“大饰震不恒倒”锁的设遣防思拘想。高层摧结构听的震行害分骡析(商1)竖向议不规歇则:衫刚度牌突变高层却结构谜的震用害分懂析(故2)竖向敢不规售则:油软弱奸层高层竹结构鸡的震音害分翁析(吗3)平面库不规扫则:塔扭转孕效应丽破坏高层狱结构顺的震滤害分睬析(水4)纵横橡向刚渴度不遍均匀高层肚结构惩的震齐害分风析(列5)高层蛛建筑伏震害高层伏结构乏的震陆害分次析(愈6)结构介体系钟不明盗确(平嗽面布牺置图浓)云林啄县斗幼六市志汉记熔大楼(9疫层R陡C银间行办妹公楼掏)倒塌缘瑞,柱破距大膜,偏学心扭转念效应高低迁跨结垄构之蛮间连冷廊破冒坏高层艰结构牌的震乔害分票析(刮7)彰化爱县员位林镇希龙邦熄富贵脸名门妻大楼圾(1镜6层寨RC代主宅代)倒塌插(柱忍距7富~1走0m铅,柱疗子数晚量不传足,脑赘余主度不垮足)高层梯建筑求震害膏一(柱16崖层R卫C框瓣架结呀构)高层紫结构吓的震辨害分娘析(奥8)彰化已县员轨林镇摇龙邦愤富贵断名门年大楼慌(1跨6层还RC晴主宅艇)倒塌钟(柱震距7妥~1断0m罪,柱籍子数至量不塑足,旺赘余或度不恭足)爱(倒塌泥示意踪蝶图)倒塌留示意高层旅结构避的震炸害分躬析(两9)单跨良框架舅:结叼构冗堪余度蹄不够高层性结构荡的震协害分船析(薄10祸)中山烦国宝鸭二期栽大楼宁倒塌除情形虫。一栋蜘往右腾倾倒插,另先一栋图向左单倾倒高层荐建筑刺震害寸二(寇12撤层R视C框输架结胜构)高层俩结构毙的震私害分烘析(滋11蜂)倒塌朋示意高层浪结构番的震神害分岔析(稿12幕)平面原示意蚂图云林惯县斗拔六市中山独国宝邪二期饰大楼(1栋2层芒RC阶商住糟),东侧降六楼护以下伯,西侧业五层诞以下劣倒塌(柱闷子数避量少涂,赘膀余度夺不足滑)结构哭简图高层抢结构况的震拖害分醋析(烧13辨)2.邮2.铲3.摊2将地震寸作用瞎计算桥原则高层瓦建筑自钢结脊构的造抗震最设计钞应遵腥循下抄列原拆则:(1胀)锹第一乒阶段雕设计年应按昆多遇侮地震洲计算敬地震拾作用奔,第两二阶筋段设抓计应拨按罕等遇地拿震计裤算地勾震作延用,悬即两阶喂段设奏计原偷则;(2文)云通常碎情况篮下,跌应在定结构吹的两斜个主藏轴方营向分钞别计励算水名平地叠震作此用并促进行镜抗震盾验算判,各么方向捕的水饰平地尊震作可用应匹全部汽由该萝方向供的抗舌侧力棕构件变承担爪;(3星)晌当结撇构中槐有斜愤交抗书侧力荣构件芽,且陕该斜粗交抗茂侧力府构件梳与纵术、横指主轴招相交滴角度岛大于全15亚度时叼,宜练分别封计入计各抗祖侧力鸡构件域方向泛的水妈平地骡震作捐用;(4耗)姜质量筛和刚戒度分败布明辅显不阿均匀店、不淋对称丝式的结网构,伸应计矮入双乓向水俊平地对震作柳用的狂扭转犬影响区,即朱考虑详结构铁偏心符引起季的扭浴转效竖应,码而不晴考虑合扭转肤地震烟作用笔;(5灾)画按9旗度抗岂震设达防的毫高层平建筑买钢结胸构,捡或者妻按8豪度和抬9度挎抗震棋设防红的大够跨度锄和长倦悬臂神构件奥,应洲计算砖竖向雹地震绒作用绩;(6钉)注计算废地震纸作用淡时,重力细荷载味代表翻值应取来结构倦和构解配件勉自重分标准杏值与马各可规变荷扁载组厉合值家之和信,并符应按凤下列箩规定笨取值亿:结构同、构厦配件括以及桥装修替材料解等自旗重:窜取现骑行荷逢载规具范规撤定标复准值作的1脱00抢%;雪荷迷载:淘取现服行荷指载规商范规景定标夜准值河的5具0%松;屋面援活荷跪载:雕不考荒虑;按实贯际情折况计苦算的军楼面平活荷屈载:瞎取其崖标准蚂值的寄10碌0%泻;按等视效均递布荷坝载计旅算的膊楼面落活荷妹载:哈对于修藏书洒库、即档案杠库建固筑应心取现纵行荷锅载规虫范规节定的所标准轻值的犹80症%;索其他酒民用窃建筑持应取润现行煮荷载粗规范功规定垦的标融准值挺的5稳0%竿。注:楼赖面活扁荷载控不应竭再乘凉以现售行荷棍载规谢范第饰条和阁表中手规定板的折绩减系闲数。(7颤)奴建筑航结构扯的地震汤影响蔽系数应根妈据烈画度、多场地洁类别郊、设波计地泽震分圾组、感结构拍自振盲周期恨和阻项尼比狱,按绵图2笨-3伍确定琴。其扑水平椅地震克影响顽系数筹最大侨值应驶按表2宋-2昆1采用喷;其踩特征之周期黄应根章据场拉地类校别和蛛设计锁地震敏分组缓以及牲地震火强弱枕,按具表2测-2肤2采输用。表2令-2乞1意水平漂地震粪影响黎系数线最大桌值(茶η2αma如x)地震没影响计系数要曲线怠的设盲计特茎征周狼期隙值(楼s)表2迟-2集2图2铸-3狼地震纷影响惠系数怜曲线注意:由栏于图阴2-馆3中故的地仪震影郊响系脑数曲神线是莲根据您阻尼宽比0盐.0伴5确敲定的糊,而剥高层素钢结鲁构的距阻尼林比一打般不喇等于懒0.晨05皇,所耀以应阔对其云进行贝调整郑。其阻尼抬调整贸系数(当小汉于0师.5喜5时窝,应崭取0播.5勒5)均应按幻玉式(蹦2-球19脾)计挤算;恨曲线嘱下降筝段的衰减皮系数招(衰减堵系数逗小于剖0时显,应吐取0冷)和卫直线惑下降己段的屋下降斜率趣调整竖系数,分纤别按式(焦2-防20饰)和抄式(菊2-瞒21焦)计算垄,或咸者按表2岛-2界3取值。(2挪-1胞9)表2摆-2市3地抢震影棉响系宅数曲迷线的畅衰减百系数剥和斜塔率调雪整系陕数结构阻尼比0.050.040.030.020.010.90.910.930.950.970.020.0210.0230.0240.0252.测2.扬3.俊3孟水平它地震声作用奶的计伯算(1勉)计算跨方法痰的选罗择对于鬼高层饰建筑恢钢结畜构、句钢-广混凝钉土混诵合结技构或蒙组合棚结构奔的水妻平地墙震作情用计盒算,霉可视察结构庸布置撒和房遮屋高淡度情番况,因结合迷下述俱条件伏,选抖择合羽适的概计算读方法泳。1)援符合捞下列拴条件拆之一怨者,拼可采毕用底部侧剪力绪法:①平面央和竖决向较馋规则缝的、泉以剪假切变室形为室主的争、且在质量雀和刚放度沿水高度成分布余比较困均匀抵的、扩高度却不超吴过6替0m域的高姐层钢童结构萍,或瞒高度柿不超恰过4误0m肆的钢基-混爹凝土赌混合问结构磁和型龙钢混偿凝土身结构罢;②高度柱超过饥60班m的匹高层洒钢结狡构建辫筑预腹估截验面时栗。2)撒一般挺情况勺下,鹅不符其合(卖1)释中条淋件者锻,应颠采用振型金分解格反应甘谱法。3)妙属于巴下列众情况滑之一撇者,谈应采概用弹性吉时程健分析打法,进陶行多唯遇地偷震下默的补贡充验吊算,摘并取协多条哄时程海曲线亿计算硬结果蛾的平颠均值呼与振极型分六解反霜应谱帝法计榨算结坛果两衫者中规的较作大者腿,进砖行结贫构承柱载力对和变端形验标算。①甲类邪建筑睬;②平面晒或竖采向特潮别不惕规则薄的建电筑;③属于滥表2槽18单中所鼻列高裤度范功围的洞高层钥建筑团。采用女弹性非时程斤分析励的房恐屋高吗度范角围表2手-1摊8(2州)底部榴剪力厕法底部摄剪力姑法是奥以地向震弹杜性反隆应谱毒理论惰为基约础,岩是地鸡震反宾应谱笨分析番法中急的一较种近似怀方法。其誉计算基本垦思路是:先根潜据结淡构基汁本周刘期确汁定结遥构的巨总水册平地理震作真用,渣然后培按照败某一堡竖向迅分布悲规律想来确蔽定结坛构各套部位穷的水沈平地饺震作横用。1)示计算幼模型高层撒建筑柄采用酸底部后剪力谁法计枣算水带平地投震作用慨时,吓将各及楼层啦的全咽部重杀力荷不载代煤表值集中咏在各炼层楼爱板高型度处照,形残成一沉个“解质点希”,而且晨每个旺“质祸点”僻仅考继虑一假个自筐由度走,从骆而获得猎如图罢2-艳4所撞示的“串粱联质泰点系茎”计默算模缠型。图2冬-4佩结构类水平百地震换作用咐计算将模型2)总计算升方法作用店于结刻构底界部的锦水平拥地震怒剪力府,即冈结构尾总水纲平地暖震作必用标霞准值质为:FEK=α1Geq(2愉-2误2)质点i的水倡平地惹震作帜用标块准值敲,即街各层河水平妖地震效作用绝标准市值为历:结构呈顶部拌附加杀水平塔地震糖作用后标准循值(2竿-2来3)(2爷-2稠4)注意:采唤用底支部剪辜力法持时,突出炒屋面隐的小潜塔楼(屋饮顶间龟)的迹地女震作比用,楼可按副所在穿高度氧作为势一个公质量掩,按汪其实绕际定古量计船算,授所得户水平志地震到作用渴放大链3倍介后,彩设计海该突赖出部竿分的抢结构枣。其放条大影粗响,对颗于高洪层建饭筑钢结绝构,宜地考虑魔向下尤传递济1~吸2层击;对械于钢-意混凝弹土组记合结卡构或异混合港结构高层划建筑祸,则驴不考弃虑向缓下传镇递,美但与头该突境出部独分相素连的筛构件钟应予孝计入齿。3)柳计天算步醋骤采用乡丰底部街剪力市法计厅算高认层建饿筑钢锋结构异的地火震作壤用,应可按摄参考意文献鼻一P灰10胶0~基10她1中旱的计花算步剖骤进闷行。(3桐)振型温分解庙反应抽谱法振型武分解栋反应友谱法警是利俱用单骑自由穿度体漏系反柜应谱呆和振劝型分纵解原功理来棉解决胁多自铸由度席体系右地震舒反应籍的计转算方彻法。功振型吸分解五反应择谱法富又称制振型傲分析翅法或摘反应她谱法呈,它肤属于镇拟动吹力分裁析法叫,而岗且它樱能够甜解决才底部痰剪力驻法难窜以解探决的薪非刚庄性楼贫盖空傲间结踏构的具计算汽,是魂现阶筒段结船构抗突震设痛计的惯主要更方法喂。它良的基杀础是呜地震鞭弹性永反应致谱理未论,遥所以瞎,该躺法仅适涛用于伙结构矛的弹页性分狂析。1)馒不计匙扭转寄影响睡的结樱构(软平移粒振动悲)①计算螺模型对于患质量寒和刚德度分怠布比虹较均忍匀、款对称约的高自层钢杜结构职,可闻视为羡无偏穿心的石结构呢。该悼类结励构在颠地震计水平喂平移拦分量赠作用设下,揪不会恭产生袖扭转酿振动背或扭格转振错动甚搏微,盏可忽俯约不陷计。桂若该颤类结承构的恭楼盖袭采用讯以压骆型钢莲板为站底模尸的现竭浇钢寇筋混匠凝土司组合规楼盖厦,则价整个痰结构胀可采和用“串联别质点康系”(图蝴2-阶5a久)或“串并沫联质乏点系”(图穿5-宫5b国)凯作为冒结构来动力适分析宵的振革动模胡型。田前者铜为平苹面结与构的但分析枝模型村;后钟者为详空间揉结构投的分府析模掘型。(a才)(b筒)图2抓-5挡不计浴扭转搅影响狠结构墓的振灾动模担型(a予)串锣联质终点系占;宰(b饼)串伟并联毛质点授系②计算掌方法对于漫质点墨系模夹型(衰串联良质点束系或闯串并拼联质纸点系其),须结构j振型i质点螺的单乔向水崭平地泛震作法用标邻准值趁,可拾按下秘列公亿式计薪算:(i筑=1殖,2晨…n洞;夹j=更1,思2,客…m贤)畜(刷2-应27萄)(2购-2扶8)注:1族)抗震卵规范规定巡寿,或对角柱以及梳两个菠相互若垂直俗的抗确侧力荣构件刘所共有壳的柱,应揭考虑反同时息承受拐双向遗地震妻作用悲的效捐应。朋通常惧的做急法是害,同吼时承叮受一夺个方附向地宣震内缓力的享10的0%男和垂穷直方钩向地弦震内骂力的包30芝%,姑按双粮向压迫弯构解件验避算;2)钟我剖国现旺行高钢绸规程(J肆GJ岂99花-9登8)跑第条价规定且,角岩柱等叉双向葡地震胆作用体效应融,可俊采用林简化练方法尿作近新似计神算:

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