高层钢结构材料与荷载作用

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2-8焊缝强度设计值（续）

2.1吓.2.透2螺滋栓（1）螺栓类歉型连接献螺栓鬼可分侄为普贡通螺太栓和梦高强京度螺偷栓两软大类斑。普通螺墓栓：可分卖为A盈、B哪、C略三个冠级别劳。A矩、B越级又驾称精俱制螺故栓，C级鸣又称屡粗制寒螺栓桌。一奴般仅哭用作迹临时帮安装膛螺栓汽。高强度蹄螺栓：可分京为墨“钢源结构亲高强珠度大撒六角躲头螺跑栓连害接副兰”和“钢结脱构用扭透剪型高幻玉强度螺衣栓连接退副”两拖种“高蔬强度螺栓连钉接副”供，其性锅能都是丢可靠的描，在设膨计中可饥以通用数。常尾广泛双用作雷受力坐螺栓种。图2-妙1菠大六角醉头高强医度螺栓袖的形式图2-桂2希扭剪型化高强度健螺栓的吨形式（2估）螺栓材烟料性能墓等级普通奴螺栓寨：C级普孝通螺栓输的材料盘性能等倦级有4泽.6级林、4.影8级两宿种；A、B亡级普通抹螺栓的性材料性挑能等级弃仅有8灰.8级谜一种。高强度突螺栓：大六角气头高强旨度螺栓壤的材料纽奉性能等放级有8女.8级客、10.挪9级两洗种；扭佩剪型高旱强度螺输栓的材坡料性能绣等级仅有1叛0.摄9级帅一种既。（3）螺栓强俱度设计这值根据现奶行国家莲标准《国钢结构察设计规承范》（且GB竹500逢17-咽200事3）的兰规定，立螺栓连葵接的强驴度设计伸值，应笋按表2摘-9中规定艇的数值罢采用。表2-细9螺茅栓连接像的强度煌设计值锐（MP悲a）表2-闹9螺亮栓连接覆的强度医设计值锦（续）2.姑1.矛2.闸3执锚栓锚栓的名作用：通常用盾作钢柱初柱脚与待钢筋混袄凝土基纲础之间宇的锚固珠连接件扣，主要哪承受柱糠脚的拔唤力。外露式柱脚惭的锚殊栓通搬常采紫用双螺母。锚垂栓一傻般是宾采用纺未经康加工征的圆熄钢制销成。锚栓晶材料宜采妹用Q持23勤5钢蚁或Q鼓34扑5钢稠。其咱抗拉滚强度常设计妥值，则按表2标-9中规定悦的数值锹采用。2.驾1.造2.些4柳圆柱酬头栓蜂钉圆柱度头栓劈燕钉以企前称在为焊们钉，灶它是崭一个扬带圆绕柱头拉的实捎心钢究杆。润它需敞要用凶专用辞焊机咏焊接彩，并猎配置丽焊接蚁瓷环球。（1）规格及宪尺寸1）熔国家俗标准茫规定拴了公称直谋径为6帽—22材mm共独七种规合格的圆柱挡头焊钉芹（栓钉猪）。2）魔高层炼建筑抽钢结瘦构及懂组合纸楼盖欣中常仙用的搂栓钉阅有三种，其直辣径为16m究m、1颈9mm闪、22炒mm。行业简标准探《钢坐骨混右凝土蒸结构刮设计命规程独》Y傍B肥90器82邻-9参7规我定：累宜选蝴用直普径为仗19狮mm赌和2普2m轻m的盼栓钉稠，其秘长度搜不应这小于达4倍残直径筐。3）鸟圆柱随头栓骂钉的标准棚外形批尺寸如图殃2-点3和表2柏-1发0所示。图2-澡3圆柱走头栓钉递的外形总尺寸表2聚-1絮0谎圆柱磁头栓青钉的绪规格唤及尺蜓寸（毛mm饰）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）圆趴柱头栓痛钉适用毁于各类始钢结构拥的抗剪良件、埋输设件和纠锚固件厕；2）圆拌柱头栓架钉与钢渴梁焊接夕时，应骆在所焊惭的母材呈上设置笼焊接瓷艺环，以庸保证焊生接质量厚。焊接瓷烛环分为祖下列两给种类型胜：(a姓)B失1型，睡用于栓稼钉直接逼焊于钢歇梁、钢啄柱上；锐(b)闹B2型群，用于缓栓钉穿境透压型仇钢板后嚷焊于钢甩梁上。（3）材料俯质量栓钉宜型选用镇静钢制作；免栓钉钢尊材的机循械性能晕应符合表2-里11的要赔求；倦栓钉荣钢材壳的化匪学成料分应裕符合表2沉-1侮2的要厕求。表2-觉11近栓钉钢杀材的机锯械性能屈服点/(MPa)极限抗拉强度/(MPa)伸长率（％）≥240410～520≥20表2脉-1料2正栓钉火钢材练的化醋学成摊分含街量（况％）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－2.2循高层词钢结构窃的荷载雨作用2.汉2.1伟竖向济作用2.2犯.2榴风荷载2.2幸.3疲地震作伤用作用耳分类妇：可钳分为尝竖向辞作用珍和水俱平作池用两拼大类张。竖向作剃用：包括劫结构耐自重湾及楼叨面屋悬面活故荷载甜、设在备设解施重索量、非结构份构件重王量等；水平作阅用：主要包仆括风荷规载和地宴震作用肾。本节主逼要阐述蜜各种作禁用的特晌点和分摊析计算眼方法。2.杆2.周1.拆1袄楼面尿活荷利载与壶雪荷仗载高层建还筑钢结怜构楼面舅和屋面活荷载恶以及雪董荷载的标训准值铺及其润组合豆值、携准永浇久值奶等系单数,栗应分别舰按现任行国弊家标眯准《建弹筑结涉构荷贤载规迹范》挖（以年下简橡称“屋荷载崭规范指”）惜GB六5磁00寺09钢-2型00卵1表耀和表期以及篮第6礼.1比、6卡.2遮条的猴规定略采用温。注：1）挽该表未对规定的母荷载,功宜按实制际情况毅采用,跌但不得踩小于表2-闪13所列的圣数值。2）在蔬计算构遥件效应民（内力箭）时，一般形不考棒虑楼送面及但屋面活荷吨载的嚷最不采利布绘置。当活价荷载耕较大事时（厦大于4.米0kN/慕m2），宜保将框架恒梁的跨挑中计算另弯矩适耳当放大倡，一般放吩大系睡数可啦取1丘.1什~1愧.2洋。2.份2.昌1.闻2员直升读机平竟台荷躁载屋面直升机耐停机坪痕台荷载，应往根据铺直升牲机总越重按局部符荷载考肠虑，同络时其像等效妨均布俯荷载凶不得廊低于嚼5.鼠0潮kN织/m2。2.熔2.寇1载竖向晚作用表2-朵13屯民用建轻筑楼面弯均布荷闪载标准魄值及其语准永久退值系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0.50.82.2网.1.农3施摔工荷载当施工骆中采用宪了附墙捎塔、懒爬塔泪等对结且构受璃力有放影响涂的起晨重机闭械或亩其它朱施工悄设备耀时，貌在结理构设摆计中第应根失据具饭体情想况验拥算施例工荷前载的费不利至影响稿。2.2熔.1.增4温余度作用除特典殊情鞠况外诵,一般不箭必进行父温度作汤用效应枝的计算,但应突采取后屯浇伸缩所缝、外山墙隔热戚保温以使及局部招构造措夹施等，夫减少温身度作用找的不利蹦影响。2.督2.炭2鞋风荷竞载风荷喇载:空气流照动形成强的风，销遇到建图筑物时青,就在划建筑物姜表面产季生压力盟或吸力对。大小弄:主要和劈燕近地风市的性质拥、风速膛、风向匪、地面梯粗糙度理、建筑锡物的高僚度和形林状及表抢面状况酸等因素促有关。2.矛2.傅2.鸟1义风荷娱载标拢准值（1你）主要姻承重日结构对于妖主要剖承重殃和抗酱侧力糠结构振的抗馅风计改算，宴风荷麦载标急准值腥有两种表车达方式锡：其一称为平咏均风季压加榨上阵触风（装脉动两风）扇导致呀结构叠风振肥的等禁效风口压；喂其二捐为平棚均风党压乘梨以风虽振系刑数。蛙由于奇在结绒构的芝风振勤计算狸中，拉一般暖是第居一振直型起打主要丽作用绳，因回而我暑国荷肺载规属范（艇GB救5析00奴09始-2券00闪1）扮采用莫比较专简单叶的后巧一种推表达网方式信。计算朝高层消钢结但构的主要啊承重杰和抗义侧力获构件时，裹作用攀在任赔意高叮度处饥且垂房诚直于古建筑阴物表盯面的风帖荷载滚标准推值按下倘式计狱算：wk=βzμsμzw0（2-森1）式中wk——任肥意高度表处的风词荷载标虹准值(雷kN/军m2)；w0——扁高层院建筑韵所在奴地区船的基弦本风洋压（均kN绵/m2），按炼荷载规范果（GB笛50铜009用-20障01）宵附录D先.4中刘附表D拼.4给鸡出的100漆年一遇的风左压（平n=而10城0）刚采用番；μz——善风压箱高度呜变化欠系数白；μs——风翅荷载体候形系数悔；βz——顺伏风向高礼度z处的风振系淹数。（2）维护结桌构对于高增层建筑献的维护结脖构，因其稀刚性较惭大，在鹅风荷载像效应中迟不必考梯虑结构班的共振遮分量，体此时可寨仅在平腹均风压更的基础狂上，近窜似考虑球脉动风宝的瞬时尿增大系趣数，利姓用风振泼系数来吴计算其咬风荷载时。当计若算高胖层建通筑维护云结构的强冲度和圣变形佛时，浇作用衫在任狗意高内度处统且垂嘉直于滚建筑捎物表挂面的风封荷载抱标准洗值按下送式计筐算：（2错-2兰）式中w0——高从层建筑脸所在地歇区的基选本风压津（kN漆/m2），圾按荷膨载规范纷（G黑B芽50弹00宝9-像20锐01孔）附毫录D吐.4泄中附尊表D愤.4瞧给出足的50年一揉遇的风压插（n=己50）挂采用；——袋高度z处的阵风系船数。2.雅2.溜2.难2基本叹风压基本捏风压为的确定哪原则：我国现科行荷载端规范（搏GB袜500峡09-愁200苦1）确浪定的基灵本风压苹，系以射当地比侦较空旷监平坦地艳面上,漂离地面逝10m型高处,饲统计所帽得50借年一遇异的10戴min弃平均最咳大风速v0(m罩/s怕)为怒标准镜，再怖按贝感努利悟公式w0=pv02/2杆(末式中p为空扁气密炼度)委计算离确定演的风项压值崭。取值裕方法：高层建跌筑主体结装构的基犹本风压按荷柿载规禾范（迷GB朵5激00累09备-2连00酬1）拜附录竖D.它4中护附表组D.挎4给际出的100晌年一遇泰的风压（贼）寒采用水；高层建诱筑维护结钩构的基堆本风压按荷载礼规范（躲GB缓500美09-债200锐1）附解录D.绣4中附跑表D.狮4给出砖的50还年一垃遇的站风压（高）采商用。2.2声.2.脆3风阴压高度涌变化系必数风对隆建筑逢物表暗面的懒压力皂作用例并不析等于牧基本雪风压病。风杆的压力作犬用随开着建肉筑物项的体支型、杏尺寸丹、表锄面位宁置及管地面们粗糙瞒度的情况亩不同红而改肚变。币实测阳结果手表明敌：建届筑物沿高绢度方复向的军表面风压毒值并浅不均孝匀，烧一般牢接近汽地面絮处较棉小，胀向上万逐渐仍增大而。由于馒风压从高度帜变化痛系数略与地赌面粗鞋糙度醒有关物。我巷国现尸行荷载规孙范（敲GB恰5娃00深09林-2揭00露1）将地往面粗晚糙度踏分为储A、反B、娃C、享D四类阔。（1）位于剑平坦激地形鞋的建竞筑位于沟平坦寺或稍爱有起工伏地附形的啦建筑，其幻玉风压给高度坏变化旧系数邪应根据抵地面资粗糙母度的匪类别词按表2-隙14采用品。（2）位于山境峰与山乓坡上及宴山谷中弱的建筑位于山扑峰与山元坡上及岗山谷中扬的高层湿建筑，其钩风压刷高度秩变化挣系数贡，唤等于忧按平婆坦地肉形的铅相应街地面身粗糙轿度类牛别查表痰2-晋14所得的市风压高奖度变化之系数μz再乘以嘱修正系衫数涝，似即（2-勤3）表2厌-1箭4喂风压追高度削变化料系数μz（3）位于远艰海海面何和海岛嫁的建筑位于远脆海海面治和海岛霸的建筑，其风压灭高度变牧化系数滩，肝等于按公平坦地组形的A俯类地面嘴粗糙度动类别查表2使-14所得湖的风乔压高草度变湖化系惰数卸，梳乘以尾表5教-4防中的雅修正五系数尖，屈即2.2友.2.洋4风基荷载体译型系数风荷掠载体忙型系弄数的浇作用拆：把巩近地燃风的殃风压松转换接成为或建筑释物表晕面的反风压竿。风荷载痒体型系铸数主要进与建筑护物的体叔形和尺楚（寸有添关，也咸与周围壁环境密纱切相关涝。所以，蜻高层建揭筑钢结士构的风贴荷载体班型系数按单个壳建筑、础群集建理筑等情邪况分别铜确定：（2浩-7晴）（1）单个高监层建筑单个高晴层建筑寇的风荷僵载体型活系数，沙可按表2仰-1今5规定庄的数牢值采榴用。表2济-1术5饶高层库建筑链风荷萝载体剂型系涂数μS表2-把15亚高层建殊筑风荷宽载体型懂系数μS（续）表2技-1单5若高层般建筑茎风荷壶载体易型系连数μS（续）注意：（1求）对绿于重立要的博或超坡高的而或体轮型复秘杂的雪或与表2纯-1艇5中的选体型末不同杜且又俱无参爪考资犯料可炊借鉴全的高冻层建增筑，导其风木荷载敬体型夜系数腰应由风洞枕试验确粘定，即改利用怜相似总原理姓，在脱边界暑层风兽洞内堡对拟涌建的扔建筑饭物进详行测饼试。（2摧）计役算高亲层建磨筑主捏体结袍构的巧风荷钉载效撕应时复，风栏荷载释体型吵系数臣可直黑接采追用按高楼迎笛风面整严体宽度计算激的、畜包括风压独力和婆风吸缺力在内的票总系数论。风荷梁载体型傍系数的总系拼数按下离列规痛定取值：1）圆贯形平面名建筑，取0.8跟；2）宗正多雅边形参及切娘角三白角形世平面纺建筑赖，取舰0.欢8+梳1.矩2/皂，架式中景n为臣多边盛形或石切角程三角告形平胸面的份边数辰；3）乱高宽怒比H波/B≤4的争方形、或矩形、秧十字型合平面建汗筑，取产1.3闲；4）对于猫下列拳建筑魄，取脂1.除4：高宽笔比H赚/B他>4酒,长排宽比茎L/竹B≤圆1.旨5的沃矩形茄、腰悬鼓形站平面法建筑C形宪、Y逢形、欧弧形预、双抵十字算形、文井字或形平碌面建番筑L形、副槽形及骑高宽比趁H/B领>4的能十字形年平面建班筑（2）群集灾高层她”建肌筑在市啊区内挡新建恐高层久建筑步时，寄邻近轨较高恼的建犁筑群崖体将执对近卡地风火的气阻流产株生干唐扰，估使作竿用于盒该高与层建酬筑的酷气流吸压力凝（风用压）斧发生板变化判，其降结果彼往往司是使贤风荷侄载的工数值旷增大觉。因观此，先当多朱幢建坟筑物乔，特宴别是柄群集肯的高鼠层建杯筑相秀距较络近时谋，应派考虑风力相县互干扰汉的群集未效应。一般做幸法是，壳将单个陈建筑的熔体形系霜数乘以恩相互干黑扰的增大系需数。其增通大系数梅参考值或（见表2鹅-1百6）。表2-胞16妹高层建饺筑群体爬风荷载谷体型系算数的增永大系数价μBF（3）维护兰结构风力对运于高层萍建筑表貌面的压沉力分布汇很不均罢匀，在腹角隅、包檐口、暖边棱处嫌以及悬芒挑部位驱，局部戚风压将混会超过肌按表5毫-5计康算所得颈的平均让风压。驶所以，劫我国现链行荷载蹄规范（耀GB杨500姑09-手200乞1）条鲁规定：腐验算高扁层建筑维护构速件（如弦墙面无构件员等）及其连选接时，泊其局部风肯压体型截系数宜按下略列规定汇取用。1）外肃表面高层建将筑外表昆面的正压区，其局部脾风荷载梳体型系滩数宜按表2羽-1症5取用；械而负压填区的局部源风荷载窜体型系敌数，宜虏按表2乏-1趴7取用帮。2）积内挨表面对封闭耍式高层抛建筑物沾的内表心面，其局链部风荷周载体型谁系数，械应按外哲表面风纽奉压的正馒、负情窝况，分谢别取-执0.2牢或+0吨.2。表2老-1阴7肉高层访建筑揭外表旅面的用局部两风荷锋载体早型系违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-2.02.2歇.2.好5风纪振系数您（顺风答向）风的作烈用是不乞规则的剪,风压裙随着风隆速、风离向的紊休乱变化划而不停扩地改变筛着。通泉常把风奶压作用食的平均桂值看成叹稳定风乎压，即寸平均风袭压。实述际风压喜是在平素均风压档的上下庄波动着衰。平均风坛压使建崇筑物产久生一定粪程度的训侧移，而波动脾风压使响建筑物郊在平均勒侧移的法附近来雹回摇摆扰，如图炭2-2雕所示。这种波动现风压拍会在妹建筑励物上柿产生诵一定彼的动吧力效板应。设计配高层苗钢结耍构建腔筑时料必须彼计及谢这种徒动力止效应饺。为影了简廉化计弃算，枯常常猜采用瞧加大下风载期数值傅的方倦法来慌反映渗这种识动力走效应灶，即稼在计算风别压时，室乘以一授个大于冷1的风感振系数怠。图2症-2赌平均睡风压与刊波动风浮压（1）风振涛系数掘的陡取值我国现鸟行荷载爆规范（具GB剑500您09-屈200险1）条睁规定：态对于高度货大于怕30林m、冻高宽级比大乞于1便.5斑且可喇忽略误扭转批影响的高层致建筑，团均可仅惧考虑第眉一振型老的影响海，结构隐的风振膨系数可瓜按公式股（2-因10）到计算或表2-昂18~染2-1晚9采用印。（2-想10）表2-满18说等截面增高层钢惭结构顺跑风向的秧风振系裙数βZ表2夏-1台9课等截诸面高轿层型勇钢混稳凝土湖结构叉和高捎层钢按-混疾凝土抹混合顾结构慰顺风吃向风触振系斥数βZ（2诉）屋顶扇小塔庄楼的匠风振疗系数高钢鞋规程梁（J炸GJ远99险-9扒8）沟第条卷规定窜：当漠高层固建筑懂(主伴体结皂构)扶顶部姥有小该体型桃建筑会(如落伸出衫屋顶垒的电锻梯间没、屋打顶了坝望塔们等)致时，应计萝入鞭乔稍效御应。其方法为：a）当Tu≤T1/3公时，可假颗定主体葬建筑的堡高度延置伸至小玻体型建简筑的顶森部（即温假设从扫地面到忧小体型绿建筑的砖顶部为庸一等截水面高层蛙建筑）栽，按公动式（5鹅-10球）计算魂其风振验系数，次或者按萍表2-涌18或2-菊19取其风瓜振系数宗；b）当Tu＞T1/3过时,其风侨振系数轧宜按风战振理论薯进行计亭算。式中吸，Tu为将资顶部造小体秧型建态筑作学为独津立体显时计尽算的纽奉基本污自振闸周期锯；T1为主符体结遇构的际基本扰自振叶周期浆。维护孔结构悠的阵喜风系翅数（1爹）维护结阳构的特倡点1）负高层铸建筑枪维护幕结构祥的外茎挂墙栽板、介金属授幕墙僻、玻况璃幕汪墙等宪部件秧，在耻风荷艺载作絮用下变的变锤形不侧大，期可作稼为刚觉性构像件处拉理，刚不需悄计算凭风振芳影响淋，但出须考匀虑瞬遇时风部压的歇作用娱。2）好由于启风的各随机书性，锣瞬时明风压圾要比厌平均朗风压泳打得碧多，迷而计丸算维秧护结带构风女荷载熊的公滑式（苦2-袄2）妥中，售其基庆本风服压系新采用败以荷鸟载规缩慧范（载GB匠5怪00圣09园-2测00映1）滤中规旁定的蛾50劈燕年一雹遇的购10越mi平n平重均最谜大风佣速为摄标准激确定冷的风蝇压值百，所己以应下该采液用考符虑风蚂压脉母动的棍阵风系数，棉以取代窄主体结吓构的风款振系数将。（2员）维护妄结构挣的阵是风系桑数确快定根据国轮内外资丝式料，确鼓定维护示结构风糕荷载时房诚所采用鹅的阵风危系数颜，可佩按表（珍2-饥20）采姻用，伐或按枕下式烦（2做-1误1）却计算穿：（2-饰11）表2-处20弹高层建喇筑维护厌结构的夸阵风系触数βgz2.沟2.谅2.项7负横箩风向检风振包计算横风呼向振蹦动包乌括旋的涡脱装落、微驰振间、颤贼振、树扰振雾等空苗气动惹力现些象。我国现铲行荷载肯规范（财GB酸500识09-危200牧1）第幅条、第顾条和高迫钢规程斗（JG龟J99京-98扫）第条屡，对圆筒代形结构金的横风须向风振梁验算，做出如伟下规定（两种怪方法）：1.结沸构顶部渗风速验苹算（见参示考文奶献[柴1]捐;P稀93尸~9慢5）2.劲风振神总效勒应计穷算（组合循计算）当结诉构发月生横某风向工的强由风共秀振时写，应玩进行是风振佛总效赤应计糠算。所对高手层建染筑，垃应分祥别对渔结构控第一冤振型瓣和第龄二振再型的期横风旷向风典振，飞进行童风荷抽载总提效应嘱计算不。校核兄横风宿向风夕振时赌，风夸的荷烛载总史效应没，可李将横风糠向风图荷载著效应歉与顺燥风向陶风荷史载效稍应按下派式组央合后菌确定匙：（2-蛛18）2.籍2.求3岗地朽震作牢用2.2轿.3.么1地异震作用忠的特点（1）概念地震腰时，侍由于所地震井波的洽作用元产生腹地面道运动断，通枪过房耀屋基见础影响键上部以结构紧，使静结构佛产生用振动失，房割屋振总动时姜产生伏的惯脉性力乞就是地震阻作用。通常畜把结肌构的姻运动债状态驳（各魔质点获的位封移、皂速度姨、加刊速度梦）称为地震反墙应。地震反镜应是由糟地面运喝动性质欢和结构埋本身的隙动力特性决夕定的。门同时，真地震反衫应的大幼小也与法地震波赌持续时括间有关议。（2故）分类地震波查可能使嘴房屋产学生竖向阁振动与的水平振刊动（即馒产生竖向作用与锄水平作壶用），但一澡般对每房屋胞的破猾坏主黄要是临由于妇水平给振动引起。慕如离震齐中较远尖，则竖跳向振动谷不大，给而房屋孟抵抗竖肾向力的安全贮经备较大皇，因此毙，设计中丑主要考掀虑水平辛地震力。我国予现行就《建会筑抗涉震设监计规屑范》姓（G丑B番50鞠01捉1-绝20渗01粱）规童定，对于抗时震设防膝烈度为锣8度和被9度时丑的大跨源度结构固和长悬母臂结构睛、高耸远结构忌及9借度时钞的高边层建杀筑，乒应考胖虑竖字向地敌震作厕用，段并应程考虑竖向地愤震作用醉和水平嫌地震作岂用的不筒利组合。（3）地震垮作用支和风骨荷载俘的区赚别1）风载是犁直接加腰在建筑凶物表面耕的风麻压，而玩地震冈作用淹则是语由地录面运胖动造湾成建筋筑物编摇摆在而产煤生惯性力。2）阵轧风的波底动周期狼很长，辅使一般提建筑物清产生的捷振动很晃小，把私风载看表成静力楚荷载误长差不大摇。对于柔性建孤筑物，米周期长射则风载舒效应加索大。但地震耗作用相侵反，地象面运动蔽波形对秤结构动汇力反应哨影响很桌大，锣必须考棚虑动力萌效应。得一般情挥况下，结构较概柔，周克期加长涂时，地局震力减嗽小。3）风力推作用猾时间科较长，有时暑达数途小时勾，发能生的恨机会左多。配一般颗要求息风载杂作用呼下结挺构处那于弹很性阶对段，锯不允迎许出症现大圣变形缎（装馆修材拣料、踩结构乱等不胀允许剃出现衫裂缝叠，人颂不应武有不倘舒适弦感）薪。而地筋震发腰生的俊机会秩少，份作用吗持续膨时间冬很短，一般为蓝几秒到姐几十秒坑，但作钢用强烈贵。如果奖要求结蛾构始终效处于弹途性阶段澡，势必闻使结构恐设计很判保守，茂很不经黄济。因戚此，要蒙求贯策税“小震垄不坏”专、“中砖震可修项”、“链大震不浓倒”的著设防思僻想。高层结获构的震衬害分析膨（1）竖向不国规则：尺刚度突聚变高层阴结构欺的震希害分端析（煌2）竖向披不规名则：运软弱途层高层结震构的震育害分析鉴（3）平面不水规则：棚扭转效敌应破坏高层结掉构的震防害分析多（4）纵横浆向刚悲度不矿均匀高层结撒构的震贞害分析继（5）高层建咏筑震害高层结遇构的震吐害分析膨（6）结构贺体系算不明汽确（平面驴布置图御）云林县闸斗六市忘汉记大顺楼（9开层R详C银哥行办针公楼娱）倒塌，耀柱距大年，偏心扭转属效应高低尝跨结伍构之爽间连盈廊破赞坏高层猴结构哲的震均害分裂析（告7）彰化馅县员乎林镇敌龙邦掀富贵湾名门脸大楼桥（1喉6层币RC落主宅列）倒塌（李柱距7脾~10优m，柱钟子数量救不足，站赘余度详不足）高层建食筑震害者一（1冰6层R口C框架六结构）高层该结构芹的震乎害分亲析（赔8）彰化伐县员罚林镇抄龙邦配富贵扶名门从大楼待（1老6层药RC谜主宅合）倒塌邮（柱宗距7熊~1遮0m水，柱唇子数差量不斜足，茂赘余存度不纤足）织（倒塌故示意慎图）倒塌份示意高层结说构的震记害分析拥（9）单跨框绿架：结阵构冗余凶度不够高层裹结构浮的震树害分门析（许10夏）中山秆国宝惹二期怠大楼利倒塌沃情形拨。一栋往君右倾倒盾，另一币栋向左态倾倒高层嫁建筑邪震害然二（夸12帮层R揭C框掩架结停构）高层袖结构夜的震漏害分案析（鹅11窝）倒塌鼻示意高层结粗构的震巴害分析稠（12户）平面校示意御图云林倘县斗珠六市中山国桌宝二期作大楼（12阿层RC债商住）论，东侧宫六楼扎以下育，西侧五其层以下抖倒塌（柱子恒数量少谨，赘余叮度不足皇）结构简植图高层结拥构的震筹害分析淹（13巩）2.携2.科3.茎2蹦地震护作用穗计算虫原则高层建帅筑钢结王构的抗址震设计粗应遵循溜下列原嫂则：(1教)副第一答阶段施设计恨应按捧多遇贴地震昨计算牧地震适作用辩，第漏二阶楚段设秀计应颠按罕川遇地男震计县算地过震作耕用，赚即两阶段乒设计原伍则；(2)胀通常美情况下额，应在想结构的递两个主造轴方向区分别计置算水平墨地震作产用并进陵行抗震超验算，胖各方向炸的水平堡地震作牙用应全羡部由该小方向的外抗侧力视构件承睡担；(3)抹当结个构中有律斜交抗荐侧力构吴件，且爪该斜交催抗侧力垫构件与害纵、横蹄主轴相蹈交角度修大于1炭5度时动，宜分总别计入梁各抗侧颠力构件昏方向的傅水平地是震作用津；(4裕)穿质量蚁和刚招度分傅布明埋显不叨均匀翻、不速对称担的结缩慧构，杜应计秒入双盐向水忍平地击震作龄用的侄扭转备影响村，即愁考虑适结构墓偏心蛙引起著的扭涝转效惊应，河而不浑考虑兼扭转仗地震直作用弹；(5)雅按9问度抗震坊设防的卡高层建右筑钢结诉构，或座者按8聋度和9域度抗震急设防的腔大跨度召和长悬洗臂构件肾，应计违算竖向枯地震作亩用；(6)始计算炉地震作泉用时，重力荷风载代表乔值应取结端构和构篇配件自小重标准偷值与各永可变荷次载组合升值之和翻，并应娱按下列叹规定取腿值：结构、谋构配件递以及装集修材料惰等自重耍：取现盲行荷载落规范规羡定标准旁值的1绿00%偿；雪荷刺载：午取现革行荷邪载规静范规飘定标元准值贵的5铅0%羡；屋面活炮荷载：季不考虑乐；按实轮际情币况计梢算的杆楼面邻活荷株载：音取其徒标准疼值的帮10阳0%适；按等绳效均蚕布荷影载计得算的财楼面诱活荷浊载：乞对于混藏书相库、氏档案签库建舅筑应佳取现酬行荷狡载规扣范规摆定的未标准中值的圣80书%；节其他毯民用时建筑盾应取桨现行投荷载腊规范荐规定碗的标糖准值让的5游0%穗。注：楼面夜活荷载橡不应再辱乘以现匀行荷载词规范第沟条和表尝中规定手的折减沈系数。(7吼)疫建筑锄结构四的地震影姐响系数应根据箩烈度、么场地类狱别、设筹计地震愚分组、矩结构自吉振周期敬和阻尼菌比，按陪图2-恩3确定妇。其水蛙平地震豪影响系坑数最大庭值应按表2弊-2找1采用；醋其特征仰周期应形根据场揪地类别档和设计惠地震分带组以及替地震强筐弱，按泳表2-怕22采睡用。表2-总21由水平地徐震影响摩系数最晶大值（心η2αma债x）地震耐影响晶系数锈曲线蜡的设天计特肉征周时期份值（内s）表2-舟22图2-近3杀地震影民响系数歼曲线注意：由于历图2-幅3中的恳地震影烘响系数尝曲线是签根据阻市尼比0著.05卡确定的颜，而高哀层钢结且构的阻洁尼比一带般不等乓于0.驳05，伴所以应奸对其进借行调整油。其阻尼调龟整系数（当小啦于0尼.5莲5时邮，应乒取0陷.5粗5）山应按可式（叶2-草19纷）计登算；兽曲线止下降眼段的衰减沫系数说（衰减系染数小于拉0时，校应取0叨）和直须线下降愤段的下冒降斜率佛调整应系数，分别刊按式（倒2-铜20状）和睡式（炸2-疗21叨）计算证，或蜜者按表2-谦23取值。（2-肯19）表2侍-2塞3地巾震影喷响系泰数曲愚线的邪衰减溪系数付和斜升率调根整系荐数结构阻尼比0.050.040.030.020.010.90.910.930.950.970.020.0210.0230.0240.0252.2枣.3.甩3水询平地震级作用的归计算（1）计算方妈法的选刘择对于高育层建筑卫钢结构汽、钢-蓬混凝土寻混合结冠构或组揪合结构管的水平昆地震作热用计算演，可视按结构布雕置和房厅屋高度间情况，努结合下皇述条件寸，选择漠合适的锅计算方窗法。1）符敢合下列执条件之践一者，汪可采用底部启剪力彻法：①平面猴和竖同向较部规则派的、色以剪腾切变学形为偶主的奸、且纯质量打和刚习度沿厚高度梨分布东比较绪均匀搬的、龄高度饿不超稿过6盈0m剃的高蛮层钢颗结构摘，或码高度忙不超薄过4越0m唯的钢牵-混聪凝土醒混合凝结构赞和型诊钢混尚凝土馆结构惯；②高度眉超过要60膏m的位高层巩钢结衬构建悔筑预叶估截明面时损。2）圣一般侵情况圾下，刑不符间合（徐1）厅中条压件者冈，应拳采用振型分固解反应混谱法。3）异属于逗下列他情况生之一拐者，援应采调用弹性旷时程妖分析锋法，进词行多增遇地键震下蜓的补昼充验倘算，狭并取寻多条佣时程确曲线杏计算忠结果脑的平呜均值胡与振制型分潜解反季应谱扁法计利算结恨果两歼者中伐的较违大者岗，进朋行结刑构承符载力闻和变祸形验棒算。①甲类建价筑；②平面或楚竖向特绝别不规般则的建偶筑；③属于表股218土中所列拉高度范此围的高原层建筑波。采用执弹性鸣时程哄分析厦的房卸屋高虹度范匙围表2请-1垦8（2）底部焦剪力侧法底部剪默力法是叼以地震套弹性反纲应谱理限论为基叙础，是涝地震反于应谱分肺析法中疗的一种近似方给法。其计舌算基本思碌路是：先根楼据结惯构基津本周晓期确诱定结饲构的贵总水丹平地站震作肝用，芬然后较按照胡某一枪竖向济分布俱规律达来确那定结店构各殖部位常的水五平地夜震作拼用。1）银计算厉模型高层贱建筑愁采用压底部忍剪力丈法计暗算水乡丰平地蚀震作用差时，脚将各慢楼层抚的全悠部重济力荷鸡载代隔表值集中宽在各饶层楼除板高柏度处极，形酱成一迈个“嗽质点略”，而且犯每个标“质键点”阁仅考笔虑一跪个自仙由度队，从天而获得贞如图樱2-令4所裁示的“串联贡质点系强”计算楼模型。图2澡-4附结构转水平威地震糊作用担计算亮模型2）计脚算方法作用于丹结构底暗部的水絮平地震后剪力，遍即结构申总水平终地震作缴用标准珍值为：FEK=α1Geq(2服-2映2)质点i的水杠平地托震作统用标栏准值庆，即侦各层验水平埋地震甩作用钞标准知值为聋：结构顶跑部附加胃水平地悠震作用盯标准值(2-酿23)(2-拢24)注意：采揪用底唤部剪术力法嗓时，突出屋痒面的小序塔楼（屋顶寻间）的缺地震朽作用，毅可按所辰在高度纱作为一努个质量蛋，按其横实际定肝量计算鞋，所得猾水平地省震作用设放大3倘倍后，扛设计该输突出部怀分的结向构。其放大张影响，对耀于高迎层建涛筑钢结构，宜考厉虑向下多传递1棋~2层伏；对于钢-客混凝栋土组护合结丙构或味混合薄结构高层攻建筑溉，则痕不考词虑向翼下传们递，妖但与灰该突睁出部危分相欺连的音构件妖应予旁计入个。3）感计坛算步花骤采用夏底部廉剪力屯法计娃算高妹层建塞筑钢符结构诸的地宾震作相用，返可按营参考蒸文献端一P其10坛0~钞10超1中棒的计喇算步旺骤进抽行。（3）振型袄分解栗反应简谱法振型分狭解反应陵谱法是钩利用单括自由度捐体系反落应谱和漠振型分叉解原理隐来解决滔多自由纺度体系棚地震反布应的计究算方法亡。振型姥分解反吸应谱法袭又称振执型分析废法或反屯应谱法御，它属杂于拟动搭力分析啄法，而填且它能析够解决庆底部剪得力法难艳以解决望的非刚糖性楼盖获空间结亭构的计醉算，是兄现阶段引结构抗同震设计环的主要困方法。串它的基饺础是地枣震弹性炼反应谱挺理论，滔所以，疮该法仅适辽用于检结构箱的弹谱性分促析。1）紫不计龙扭转舰影响层的结枝构（亩平移扯振动尼）①计算规模型对于搬质量您和刚森度分轧布比亚较均次匀、子对称徒的高坊层钢讯结构桂，可宰视为龙无偏缸心的晨结构阔。该膨类结荐构在色地震盯水平主平移侧分量俊作用焦下，把不会卵产生难扭转关振动尘或扭祸转振宰动甚如微，臣可忽阔约不霉计。缝若该请类结伤构的洽楼盖马采用搏以压逆型钢影板为灯底模毫的现蔽浇钢绞筋混该凝土伞组合惯楼盖巡寿，则季整个滑结构片可采倦用“串联质王点系”(图2恭-5a盗)或“串并惩联质趁点系”(图蜂5-抖5b化)沈作为音结构毕动力顶分析尖的振秘动模惧型。睬前者产为平牢面结寇构的纽奉分析杰模型久；后跨者为流空间纽奉结构瓶的分盖析模梦型。(a)(b)图2-殿5潮不计扭师转影响慕结构的迷振动模笛型(a)曲串联质灭点系;拒(b勾)串并果联质点获系②计算方缝法对于工质点浊系模哨型(社串联戚质点破系或显串并皂联质什点系诸)，贡结构j振型i质点蛙的单蜂向水械平地壮震作府用标另准值垒，可绳按下动列公坝式计当算：(i=识1,2嫂…n礼;届j=1渐,2,冰…m)还(2仪-27波)(2-慰28)注：1制)抗震规阀范规定六，恭对角柱以及貌两个毯相互宅垂直颠的抗欧侧力梁构件量所共有的槽柱，应谢考虑洲同时拒承受笨双向算地震晚作用刊的效宋应。逐通常睛的做撇法是仆，同想时承弱受一冠个方汁向地公震内制力的千10房诚0%条和垂豆直方箱向地押震内堵力的爹30牌%，亲按双浴向压厅弯构偷件验咬算；2)揭我副国现杨行高钢众规程（J谢GJ辜99搅-9