高层建筑结构荷载

高层建筑结构设计DesignofHigh-riseBuilding8/28/2023第三章高层建筑结构荷载Chapter3Loadsofhigh-risebuilding§3.1竖向荷载的计算§3.2风荷载§3.3地震作用思考题§3.0前言8/28/2023高层建筑结构在设计使用年限以内可能承受的主要作用有荷载和其他非荷载因素。荷载可以分为恒载和活荷载，活荷载又可以分为楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载和风荷载。非荷载因素主要有地震作用、温度作用和混凝土的收缩、徐变等。§3.0前言8/28/2023§3.0前言8/28/2023高层建筑所受的荷载作用按作用方式可分为两类:1.竖向荷载及作用竖向荷载包括建筑物的自重，楼面屋面活荷载、雪荷载、设备设施重量及非结构构件重量等。在地震区，还有竖向地震作用。竖向荷载主要使墙、柱产生轴向力，与房屋高度一般为线性关系，对高层建筑的侧移影响较小，且计算简单，与一般多层房屋并无区别。2.水平荷载及作用一般主要有风荷载和地震作用。高层建筑以水平作用为主，因它直接影响结构设计的合理性和经济性。水平力主要使墙、柱产生弯矩，弯矩与房屋高度呈非线性关系，且水平力对高层建筑的侧移影响大，计算比较复杂。本章主要介绍在高层建筑结构设计中起主导作用的水平荷载——风荷载和地震作用的计算方法。§3.0前言8/28/2023第一节竖向荷载的计算竖向荷载可分为恒荷载(永久荷载)和活荷载(可变荷载)。一、恒载恒载是指由结构物内部每一构件的重量所引起的静力。引起恒载的力包括房屋的承重构件——屋面、楼面、墙体、梁柱等构件自重和找平层、保温层、防水层、装修材料层等重量以及固定设备重。所有这些构件的综合重量组成房屋的恒载。永久荷载标准值可按结构构件的设计尺寸和材料单位体积的自重计算确定，对常用材料和构件的自重可从《建筑结构荷载规范》附表中查得。对某些自重变异较大的材料和构件，考虑到结构的可靠度，在设计时应根据该荷载对结构的有利或不利影响，取其自重上限值或下限值。固定设备重由有关专业资料提供。确定材料的重量及结构物的恒载似乎是件简单的事情，但是恒载的估算可能有15%—20%或者更大的误差。因为在初步设计阶段，结构设计者不可能确切预估还没有选定的建筑材料的重量。§3.1竖向荷载的计算8/28/2023二、场活载活荷芝载是休变化萄的和沙较难陈预测聚的。蓝它不版仅随警时间被发生浅变化掠，而照且也沃是位尖置的缸函数搭。变洒化可渣能是畏短期嫁的也鱼可能晋是长尿期的消，这抚就使汇得活肤荷载络几乎扩不可恳能用袭静力时方式孤来预穗测。缴然而绩，通术过经漠验、耍调查装研究道和实黑践，猫已制偷定出躬各种嚼使用反荷载踏的建叛议值粮。荷抖载规椒范以臂表格量形式章列出挽了这京些荷逢载的用数值程，其畏特点鹅是引输用了壤概率晨及数垫理统茫计理灵论以伏考虑脖建筑桶物存狸在期季间最烤大可旧能的桃荷载缓情况莲。楼面别活荷惧载屋面销活荷降载雪荷喂载施工研活荷键载活荷罩载的尺最不鼓利布尖置§3.1竖向荷载的计算7/蹲7/很20雨23§3.1竖向荷载的计算7/捐7/两20裳23风荷栋载是龟指空毕气流净动形辫成的芝风遇各到建剥筑物送时在撤建筑蛋物表故面所佣产生庭的一铜种压页力和踪蝶吸力吹。风载工的大协小、雾变化卸规律努和分继布情雄况非详常复灯杂，顽除与痰风速粉、风蓬向有信关外肤，还及与建少筑物榨的高销度、罩形状竞和表群面状逮况有挨关，税一般达应进怎行风旅洞试将验加垒以确逼定。风荷斧载的是概念§3.2风荷载前言7/亩7/编20西23风作佳用在介建筑险物上娇，使绪建筑纠物受负到双袍重的斜作用孟：一帮方面病风力乓使建号筑物绑受到喉一个锈基本鹅上比沫较稳尽定的蔑风压冒力；竹另一铺方面宽风又攻使建问筑物北产生伐风力奶振动坛(风巡寿振)膛。由惧于这限种双积重作吩用，误建筑设物既蓬受到穴静力灯的作河用，刮又受陆到动亲力的伤作用诊。风载时就其富对高气层建遥筑的争作用痛来说穴是属里于一谋种随适机性丹的动胀力荷撇载，万它将耍使建贿筑物控产生绝动力芝效应声，引六起建氧筑物醒振动倾，但只房屋引设计系中一逢般把驶它看穷成静改荷载旷。前言§3.2风荷载7/谱7/艘20压23风对奏高层篇建筑左结构首的作拾用具肉有如而下特挤点：(1教)、滔风力哀作用摆与建劲筑物画的外序形直柱接有奇关，疗圆形搬与正剥多边腐形受缎到风松力较毯小，疤对抗绝风有锈利；唐相反逃，平冒面凹筝凸多翼变的钥复杂演建筑象物受目到的倚风力蚊较大兰，而罩且容颤易产剃生风随力扭呜转作值用，唇对抗位风不黎利。前言§3.2风荷载7/耍7/抛20茄23(2傻)、滋风力携受建搏筑物寨周围战环境谦影响乖较大纠，处垂于高祖层建需筑群闪中的啄高层沫建筑贷，有却时会叮出现挨受力崖更为荷不利吸的情闻况。睛例如辆．由凭于不跳对称蓄遮挡妄而使暴风力酷偏心辫产生秀扭转知；相林邻建办筑物段之间宿的狭虎缝风缺力增俱大，缓使建折筑物唐产生杰扭转船等等孤。在黄这些功情况膜下要所适当长加大辨安全奸度。前言§3.2风荷载7/零7/撕20鞋23(3嚷)、横风力幅作用棒具有纵静力击作用姐与动行力作称用两挣重性彩质。(4笔)、榴风力警在建昼筑物涌表面崇的分露布很灾不均限匀，拴在角朝区和枪建筑亡物内刺收的泪局部予区域帝，会是产生叹较大板的风震力。(5森)、卵与地妇震作仿用相毫比，快风力棍作用秩持续昌时间但较长网，其脱作用户更接龟近于嘴静力估荷载推。但苏在建搏筑物姑的作溉用期捧间出息现较蛛大风朴力的碰次数切较多途。前言§3.2风荷载7/耻7/趁20围23(6沃)、矮由于咬有较有长期怨的气小象观勒测，被大风液的重狐现期姨很短吩，所闪以对拼风力企大小斥的估帮计比鼻地震史作用描大小蚕的估鹊计较杠为可辩靠，巾因而瞎抗风院设计师也具宽有较赠大的回可靠充性。前言7/宏7/个20检23到目彩前为厦止，怎尚没绪有高辆层建沿筑结来构因胡强风杆而倒吃塌破术坏的团事例道，但扒是在故台风肿作用煤下建泻筑物任留下作显著籍的残北余变装形的婚事例彩发生沸过，掀至于唱围护铺结构雁破坏锁则是购经常枯发生例的。浆据统性计，途全世残界每拼年因愁风灾方产生架的损鸦失大谷于围冠地震因而产概生的闪损失荐。前言7/含7/隙20亡23总的桂来说留，风征力对扫建筑师物会境产生魂如下娃的结俗果：(1街)、受强风锻会使蚊围护速结构军和装幼修产要生损塔坏；(2胃)、捕风力造作用摄会使燃结构遭开裂萝或留互下较朵大的损残余届变形穴；(3绵)、凉风力遥使建乓筑物弟产生虏过大接的摇洋晃，贫居住耳者感演到不威适；(4贿)、既长期酬风力原作用臣使结镇构产宏生疲纠劳。前言7/墙7/鞋20池23在高拳层建疗筑的崇抗风缺设计后中，债应考炒虑下使列问旗题：(1朵)、欠保证塘结构表有足韵够的超承载蛾力，椒能可灶靠地锹承受呀风荷饥载作息用下狭产生耽的内呜力；(2溪)、学结构解必须宣具有阶足够傅的刚僻度，际控制壮高层哭建筑豆在风猎力作缝用下其的位温移，旋保证盐良好汉的居祖住和桑工作漆条件统；前言7/乏7/与20夜23(3塘)、骆选择闻合理胖的结僻构体罩系和展建筑窄体型塘。采再用较笔大的元刚度姻可以期降低烧风振却的影会响；谦圆形政、正套多边仅形的飞平面砖可以骆减少领风压猪的数哪值；(4柴)、至尽量擦采用屋对称馆的平卸面形拴状和却对称然的结扩构布浆置，孝减少袭风力咽偏心钥产生吴的扭桨转影嫂响；前言7/腿7/伸20拔23(5浩)、殿外墙斥(尤袭其是梳玻璃忠幕墙累)、时窗玻葛璃、凶女儿饮墙及捐其他丘围护科和装者饰构治件必汉须有昌足够曲的承眨载力捷，并迹与主督体结弹构可琴靠地缺连接触，防军止产痛生建沸筑物员的局歼部损城坏。前言7/嗓7/质20压23风荷昂载也俘可按加荷载鉴规范降规定逝的公访式进乒行计桂算。规范办规定短垂直曾作用搂在建言筑物慰表面盖单位糊面积哑上的趁风荷叙载标眼准值土为：式中：——基本风压值，单位是kN/m2

——风载体型系数

——风压高度变化系数

——z高度处风振系数一、轰单位悼面积玩上的啄风荷歪载的娘标准花值§3.2风荷载7/形7/乔20哥231、迫基本障风压呀值w0基本触风压悠值w0与风获速大帐小有婆关。棍一般矛可近拨似按利照v02/1乌60博0计坐算风躺压值迈，v0是风摸速（哨m/借s）跃。荷载窃规范贩给出衫了各象地区极、各瞒城市社的基扭本风筐压值砌，它花是以材该地做区（岸城市笼）空俯旷平刺坦地萄面上革离地丢10绑m处挂，重罗现期贡为5往0年爪（或阁10勾0年支）的锤10旅分钟给平均坏最大弯风速敞v0（m异/s量）作爸为计骑算基搞本风峡压值暴作为锁的依扬据的据。荷载押规范乳给出醋的盾w0适用疲于一索般的惯多层椒建筑漫。一、聋单位显面积持上的恭风荷抓载的摸标准唱值§3.2风荷载7/指7/霸20叨232、浑风压膀高度杆变化庙系数μz风速穷由地野面处轻为零盒沿高睡度按吵曲线运逐渐灿增大唤，直走至距与地面嫩某高央度处要达到竞最大便值，父上层循风速覆受地倍面影泰响小寸，风崇速较限稳定返。不惊同的远地表参面粗泄糙度跌使风时速沿壮高度芒增大悼的梯菊度不递同。地荷载飘规范区给出聋了风脖压高压度变课化系烦数，穷用以汉修正渐基本派风压精值。高风速禾的变杀化与芦地貌篇及周困围环忧境有攀关。一、凯单位松面积忧上的党风荷傻载的逢标准撕值§3.2风荷载7/庄7/阵20雅23规范炭把地陈面粗扬糙度脏分为哪四类窃：辰A类刷、B姿类、树C类断、D哭类A类抽指坟近海跃海面潮、海劝岛、熟海岸关、湖演岸及裁沙漠角地区渴；B类影指幅田野左、乡丑村、赞丛林伙、丘烈陵以且及房趟屋比姐较稀负疏的胸乡镇腔和城俊市郊和区；C类说指胃有密垂集建客筑群埋的城基市市制区；D类钻指绸有密齐集建爬筑群中且房书屋较徒高的秃城市巨市区颜；一、世单位罢面积厚上的权风荷己载的隆标准敬值§3.2风荷载7/睡7/至20晶23地面掏粗糙括度示基意图一、要单位惯面积益上的阔风荷翅载的繁标准均值§3.2风荷载7/惊7/帆20兰23风压秆高度笛变化背系数μz离地面或海平面高度(m)地面粗糙度类别ABCD510152030405060708090100150200250300350400≥4501.171.381.521.631.801.922.032.122.202.272.342.402.642.832.993.123.123.123.121.001.001.141.251.421.561.671.771.861.952.022.092.382.612.802.973.123.123.120.740.740.740.841.001.131.251.351.451.541.621.702.032.302.542.752.943.123.120.620.620.620.620.620.730.840.931.021.111.191.271.611.922.192.452.682.913.12一、摆单位恐面积略上的淘风荷尼载的需标准霉值§3.2风荷载7/念7/竖20购233、闸风载和体型快系数μs风载绳是随序建筑叫物的院体型仪、尺眼度、犹表面父位置始、表寻面状什况而税改变近。风饰对建选筑物支的表漏面的镇作用辅力并殿不等捞于基索本风藏压值扁。风对觉建筑脖物的袋作用拿力的味大小佳和方敏向可恼以通见过实荣测或奸风洞鸽试验贿得到惊。当德风流瓶动经孩过建以筑物婶时，情对建灶筑物虚不同碗的部铜位会玻产生钥不向侨的效侧果。雷有压卧力，述也有妥吸力牲。空唇气流痒动还听会产致生涡阁流，秋对建封筑物考局部自会产销生较须大的威压力榴或吸释力。一、浸单位白面积叼上的郊风荷移载的景标准遥值§3.2风荷载7/梳7/演20错23风载饺体型返系数职是指霉实际酱风压游与基宽本风承压的犹比值绍，正姥值是站压力烛，负蛮值是怨吸力供。规则亭高层特建筑详体型龙系数早可由拦荷载痰规范垃查得骨，书筹上也已给出千了一谜些常帝用截理面的拖风载孤体型遇系数版。一、时单位胞面积核上的抱风荷和载的劝标准傲值§3.2风荷载7/敞7/杨20椒234、鄙风振渡系数βs风的浊作用献是不申规则雅的，老风压检随着绝风速博、风忘向的黑紊乱希变化申而不指停地岗改变蒸。实监际风学压在棉平均饺风压坑的上示下波速动。一、亏单位剪面积熊上的戏风荷修载的铸标准仇值§3.2风荷载7/与7/肌20推23平均特风压自使建售筑物饿产生叼一定甩侧移财，而猛波动零风压落会使供建筑尾物在暗平均修侧移不附近卧左右赠摇摆扮，从秃而产滴生动屯力效等应。一、芒单位库面积喷上的绿风荷年载的填标准铲值§3.2风荷载7/霸7/裁20临23风振网系数舞反映瞧了风虽载对贤结构逼产生共动力贩反应待的影役响。风振日系数龙与结打构的洞自振劫周期筹、阻肚尼、剃振型乳以及渴脉动帽风压暖特性泳、下艘垫层芝性质糟等因安素有勒关。一、裳单位真面积做上的松风荷树载的到标准纸值§3.2风荷载7/段7/腐20葛23式中叶:φz——紫基本猎振型块z高单度处描振型策系数讨，当点刚度烂和质上量艳沿高横度分惑布均嗓匀时惊，可谁近似绢用z截/H隙代替挡振型举系数死；ξ—斧—脉副动增过大系数驱；ν—承—脉皮动影顾响系采数；μz——党风压圆高度弱变化喷系数擦。高层建筑的风振系数按下式计算：一、瓣单位嗽面积吨上的糕风荷私载的岂标准扛值§3.2风荷载7/我7/蹦20熊23计算衬风荷益载的感总体繁效应西时，起要用蛙建筑欲物承弦受的宏总风俘荷载材，它范是各锋个表陷面承树受风论力的虾合力创，并鞭且是辫沿高纺度变咸化的森分布简荷载木，用柜于计友算抗恢侧力助结构宋的侧被移及喝各构腔件内扫力。各表霞面风锡荷载援的合将力作行用点辉，即捎为总棉风荷城载的讲作用刃点。风1、表总体芝风荷灰载二、泽总体膊风荷锄载与长局部搞风荷旁载§3.2风荷载7/疏7/耐20队23式中循：n—建染筑外钥围表伍面数侧；Bi—第i个表丈面的突宽度布；μsi—第i个表拦面的昨风载游体型相系数即;αi—第i个表易面法用线与弯总风突荷载单作用英方向皂的夹迹角。总体风荷载的计算公式:二、浑总体面风荷充载与料局部准风荷绿载§3.2风荷载7/盛7/柳20沈23注意央:公式押中计考算得播到的船风荷湾载的口合力腾值是剖线荷臂载，婆单位半是k浮N／缴m。式中亦的体汪型系反数的车正负蒸号，许表示劳每个鹿表面有是风遣压力戚还是轧风吸岭力，脂以便控在求杠合力咬时作判矢量续相加冬。各表塌面风境荷载产的合退力作贺用点陷，即摸为总黄风荷飞载的渴作用斤点。森设计资时，阔将沿敬高度坚分布昆的总淋体风网荷载饿的线蛇荷载嫩换算侧成集境中作冒用在奴各楼砌层位害置的托集中历荷载航，再颤计算陡结构坊的内六力及项位移要。二、愁总体念风荷蜓载与拘局部其风荷骆载§3.2风荷载7/柄7/叨20塌23局部脊风荷拾载用核于计慌算结效构局怀部构宫件或常围护享构件见或围纱护构梳件与富主体落的连杏接，组如水层平悬趣挑构近件、致幕墙拌构件粱及其柳连接弯件等秘。实际繁上风赴压在久建筑谅物表偷面上舍是不谋均匀苦的，斯在某残些风有压较绘大的六部位馆，要复考虑法局部雅风载允对某火些构吓件的纪不利策作用岂。此垄时，敬采用垂局部尽风荷瓜载体办型系浇数。2、行局部把风载二、共总体伟风荷硬载与障局部羊风荷鉴载§3.2风荷载7/喂7/捧20答23在迎犬风面荣以及朽房屋晚侧面飘宽度全为1守/6都墙面环宽度端的角栽隅部针分，舌要验稠算外盯墙围抱护结昨构强醒度及创连接况强度显。体礼型系狼数取读为±当1.朵5。水平风力侧风面侧风面迎风面二、可总体伏风荷值载与哲局部孙风荷欠载§3.2风荷载7/脊7/买20户23建筑举物外展侧的亡阳台顽、雨毕蓬、使遮阳违板等躁悬挑博构件废，应陶验算哭向上客漂浮身的风战载，驼当风瞒载超骆过自梢重时脂，悬炕挑构贴件会泪出现度反向奏弯矩丛，局比部向扇上体誓型系雕数取勇2励.0呜。二、宿总体胳风荷姜载与坚局部番风荷严载§3.2风荷载7/班7/击20币23验算朴围护厕构件肢及其迷连接掘的承宗载力兄时，抹可按明下列廊规定验采用答局部握风压井体型药系数宅:⑴、霉外表衣面正压蓄区按荐规范疲规定丛采用浮；负社压区居按下送列规醋定取鼓值：——浆对墙竞面，医取-女1.带0；——历对墙系角边偷，取尊-1机.8矮；——鱼对屋吸面局磁部部虫位(右周边遵和屋着面坡工度大冲于1刷00的屋饼脊部夹位)棉;——厅对檐族口、蚁雨篷孙、遮沫阳板卷等突煎出构浴件，旧取-妇2.深0。二、碗总体楚风荷剥载与便局部贯风荷仪载§3.2风荷载7/唱7/知20肺23注：萌对墙机角边残和屋纸面局电部部化位的具作用牢宽度夫为房窝屋宽鼠度的线0.葵1或桑房屋予平均廉高度辅的0庆.4熔，取延其小修者，汽但不开小于孕1.馒5m旗。⑵、酸内表疤面对封喝闭式届建筑弊物，胁按外捷表面纤风压弦的正彼负情抓况取惩-0纲.2黄或0天.2宏。二、袋总体冤风荷冲载与售局部剧风荷匙载§3.2风荷载7/钞7/苗20腿23风是浙紊乱昂的随搅机现减象，塘前面停我们蓄讲得灾风荷并载的贡计算丛适用跑于大筹多数起体型夏较规齿则、姨高度帖不太鞋大的李单幢或高层间建筑士。目蹄前还恶没有般有效紧的预傅测体采型复逮杂、店高柔猜建筑并物风军作用叉的计疫算方坑法，逢而风个洞试程验是舱一种长有效患地手逃段。摩天灿大楼掏可能时造成悬很强适的地趟面风络，对收行人意和商舍店有喜很大犹影响少；当喷附近蓬还有组别的触高层辉建筑木时，幕群体鼓效应钩对建伐筑物穿和建环筑物慌之间溪的通叠道也患会造政成危换害(巷见下太图)旬，这沉些都智可以臣通过险风洞趟试验朱得到躬对设勤计有仅用的忘数据匀。三、象关于厨风洞箭试验§3.2风荷载7/病7/嚼20乏23风荷妥载对舱高层鹊建筑闹的影绵响三、浸关于司风洞蜻试验§3.2风荷载7/扮7/酒20秒23下列暗高层列建筑烘宜采夸用风廉洞试浸验确奇定风马荷载歇：(1村)、龄高度螺大于须20烧0m猎的高悄层建荣筑；(2恐)、饶高度使大于芬15窑0m碗且有悬下列腔情况寒之一加时的吸高层鼠建筑——积平面布形状孝不规没则、芬立面轿形状局复杂——辜或立贝面开尽洞或钟连体镇建筑针；三、薯关于骗风洞陈试验§3.2风荷载7/瓦7/议20刺23(3脖)、威规范河或规撇程中毯没有关给出遥风载虚体型工系数幕的建痰筑物从：(4粘)、朱周围芬地形秒和环闭境复航杂，术邻近尘有禹河层建画筑时召，宜排考举虑背互相斯干扰睁的群厕体效矿应，汇一般闯可将脊单个昼建筑抵物的氏体型弱系数参乘以塑相互云干扰黎增大爸系数劣，缺粪乏该济系数按时宜编通过绵风洞括试验胸得出热。三、昂关于贴风洞家试验§3.2风荷载7/童7/版20躺23风洞裂试验铁采用暴的模叶型通嚷常有滨三类寨：(1圆)、呼刚性湖压力秧模型盈；(2动)、轧气动纹弹性忙模型雪；(3肢)、膀刚性林高频歇力平嘴衡模仔型。三、嗽关于衡风洞污试验§3.2风荷载7/棵7/如20杰23例：尺计算诵具有切下图传所示厘平面飘的框屿架-酒剪力教墙结秋构的依风荷野载及扛合力苍作用闸位置丈。1眼8层疼房屋桐总高娱58知m，踏H／业B＝疫1.伴72捷,D卡类地已区，昌地区校标准箱风压范=吊0.零70鸦kN厅／m2。风呀向为适图中索箭头膝所示洽方向扔。四、郊计算脏实例§3.2风荷载7/鼠7/黑20急23四、宿计算郑实例§3.2风荷载7/损7/怒20太23解：每个表面建筑物高度每米的风荷载为：首先计算，按8块表面积分别计算风力（压力或吸力）在y方向的投影值，投影后与y坐标正向相同者取正号，反之取负号。表面序号在图中○内注明，计算如表1，xi为wi到原点O的距离。四、涂计算指实例§3.2风荷载7/翠7/灰20酸23466.80∑29.16∑6.33.02.1016×0.5×0.7865.0413.104.960.528.38×0.5×0.7741.4622.791.826×0.5×0.76-25.0823.89-1.050.5-6×0.5×0.75146.4329.484.960.528.38×0.5×0.74-55.6233.98-1.64-6×0.45×0.7362.7529.882.100.56×1.0×0.72225.5214.1915.89128.38×0.8×0.71序号表腿1四、箭计算活实例§3.2风荷载7/涝7/堂20纽奉23风合力作用点距离原点：高宽比1.72，大于1.5，要考虑风振影响，以下计算风振系数βz所需各系数。框架-剪力墙结构基本周期取0.07N，N为层数。T=0.07×18=1.26S查表3-3，得ξ=1.45D类地区，查表3-4，得υ=0.43四、趋计算盗实例§3.2风荷载7/厕7/俯20智23振型系数简化为直线，令z=Hi，即φz=Hi/H，则计算结果见表2四、戒计算岗实例§3.2风荷载7/衬7/万20席2369.166.865.063.060.959.257.454.852.850.748.446.143.440.537.634.431.524.82.372.292.232.162.092.031.971.881.811.741.661.581.491.391.291.181.080.851.751.711.681.651.611.581.551.501.461.421.371.321.271.201.131.050.980.800.620.580.550.510.480.450.420.380.350.320.290.260.220.190.160.130.100.055854514845423936333027242118151295181716151413121110987654321分布图形βzμzμzHi（m）层数69.1kN/m层数63.052.840.531.524.8181510521表2四、倒计算膨实例§3.2风荷载7/康7/其20铁23地震撞时，略由于陵地震赤波的刻作用唱产生方地面泻运动莫，通梳过房竹屋基题础影熔响上塌部结制构，城使结针构产壶生振择动，嗓称为胁结构驰的地铁震反等应。地震墓反应脊包括婆加速色度、猫速度羡和位请移反并应。地震乔波可怎能使佛房屋咽产生才竖向谣振动姥、水身平振巴动和欢扭转畏振动研。地震椅作用热与地事面运郑动特雀性有暑关：兽地面锡运动校的特岁性可冰以用读三个辟特征误量来宽描述浴：强度违(由族振幅孔值大孕小表翅示)崖、频稍谱和济持续粥时间。这三恳个量菊也被草称为逆地震适动三窃要素母。§3.2地震作用一、欲地震若作用棕的特眉点7/佳7/琴20轨23地震眼波可覆以分柔解为踢六个燥振动击分量返：两铸个水惹平分金量，悼一个婆竖向铁分量陈和三歇个转顿动分贼量。凝对建堆筑结桑构造专成破棕坏的豆，主策要是刃水平士振动旺和扭塔转振泥动。§3.2地震作用一、盟地震仅作用壳的特棋点7/恢7/廊20翠23地面姥水平裂振动驻使结剪构产恭生移竹动和涂摇摆国，扭树转振颗动使小结构疲扭转蛛，后逃者对绑房屋是破坏板性很晒大，爱但目拔前尚雪无法幸计算铜，主魄要采娘用概郊念设铁计方宗法加虎大结驼构的秆抵抗义能力都，以狮减小垮破坏公程度让。地面氧竖向滚振动哀只在偷震中圣附近智的高技烈度懂区影哭响房锹屋结关构，渡因此读，大激多数泼结构逐的设输计计故算主阵要考铜虑水见平地质震作忙用。§3.2地震作用一、杨地震笼作用数的特展点7/盾7/梨20携23地面尖运动晌的特锣性除烫了与穗震源另所在监位置炒、深贞度、完地震药发生虫原因字、传诞播距柴离等羽因素霸有关作外，丧还与俱地震撒传播取经过比的区博域和盐建筑万物所歌在区颗域的锐场地肾土性弯质有窑密切限关系置。观测理表明锻，不研同性苦质的景土层亩对地帽震波紫包含肌的各院种频锤率成询分的晃吸收姓和过胞滤效劈燕果不辞同。呆地震枣波在搅传播效过程挽中，吐低频忽成分牧振动台传播仓得更孤远。此外谱，当浑深层掘地震浓波传拆到地垄面时杜，土暗层又察会将鞠振动畜放大薯，土壤层性怒质不虹同，患放大歇作用肾也不拳同，挪软土根的放桑大作且用较涝大。§3.2地震作用一、手地震惭作用蔑的特殖点7/危7/期20典23地震爹作用新与地理基土稠的卓渴越周渡期有竟关：当地紧震波榜的卓嫁越周她期与才建筑册物自君振周悼期相范近时品，会踪蝶引起迅类共活振，德结构瞒的地内震反芦应加责剧。地震匀作用伯与建校筑本虚身的堡动力匠特性读有关隆：建筑坚物动寇力特熊性是戚指建拢筑物测的自座振周顽期、芳振型处与阻尤尼，飞它们壳与建德筑物懒的质疯量和作结构刮的刚崭度有去关。地震哑作用帅与建阵筑本搅身的捧质量表、刚播度有层关：通常跟质量私大、感刚度出大、仁周期惭短的搬建筑劫物在偷地震惯作用淹下的宋惯性迈力较垃大；耳刚度披小、同周期圈长的卫建筑禁物位运移较院大，跑但惯链性力恭较小纳。§3.2地震作用一、挥地震起作用菜的特桨点7/鼓7/强20脚23小震璃：50年内哗超越富概率弦约为63漂.2％，栏称众值脑烈度或多遇我地震；中震悄：50年内令超越友概率夕约为10％，树称基本胸烈度或设防绢烈度；大震织：5线0年功内超澡越概甩率约欺为2斧％-栗3％采，称虹为罕遇节地震。1、建小震漏、中边震、前大震§3.2地震作用二、瞧抗震支设防泉准则积及基垂本方芝法7/草7/懂20尿232、郑抗震枝设防为的三策水准更目标按《浓规范认》进欢行抗耗震设壶计的膊建筑胳，其喇抗震罗设防溪目标尼是：槐当遭征受低祝于本伪地区赴抗震推设防衡烈度扔的多庆遇地策震影址响时的，一平般不舍受损老坏或眠不需旋修理皂可继袋续使截用(嘉简称萝“小震境不坏”，踢俗称哲第一阔水准退)；兔当遭青受相色当于她本地吧区抗版震设捷防烈尺度的熔地震术影响样时，井可能院损坏圈，经淹一般极修理堂或不歌需修逢理仍室可继辞续使帽用(晚简称脏“中震扁可修”，塑俗称赞第二享水准揭)；坏当遭差受高绵于本摘地区劈燕抗震尊设防显烈度揉预估收的罕派遇地陈震影猎响时登，不稠致倒债塌或罩发生己危及匠生命祥的严述重破动坏(慕简称称“大震社不倒”，庸俗称浊第三伸水谁橡)。§3.2地震作用二、穿抗震每设防绍准则划及基缓本方竟法7/笔7/鲜20逃23所以却，抗恨震设稠防目晴标可深简述碧为“小震脚不坏享，中箩震可幸修，算大震阔不倒”，扔即在小轮震作饥用下凉，房骑屋应旁该不批需修译理仍唱可继教续使毛用；在中核震作煮用下缝，允剖许结厕构局型部进钢入屈非服阶桃段，望经过美一般疑修理躲仍可株继续厅使用页；在大烧震作它用下睬，构浊件可翠能严解重屈声服，晋结构逆破坏体，但仁房屋厅不应劈燕倒塌兴、不宵应出育现危劝及生零命财餐产的新严重警破坏刮。§3.2地震作用二、袖抗震筑设防冶准则含及基摄本方介法7/壶7/号20摔23抗震惩设防免目标莫和要瓜求，水是根么据一寇个国哲家的挨经济俗力量监、科膛学技抗术水世平、阿建筑仙材料毫和设垂计、酸施工急现状蚕等综匆合制剃订的萄，并赚会随卵着经锄济和笑科学饶水平竟的发扩展而沉改变针。§3.2地震作用二、容抗震绪设防果准则围及基壤本方斩法7/窗7/复20跌233、朋抗震部设计杂的两宗阶段魔方法为了落实现肌三水茧准抗陵震设端防目炼标，结抗震钻设计缠采取您二阶浊段方主法。第一恒阶段狐为结呀构设垦计阶塘段。挖在这眉阶段偷，用乏相应掏于该佛地区街设防拜烈度饼的小犹震作调用计拍算结贺构的咏弹性魂位移水和构俯件内伤力，赞并进勿行结取构变冲形验抛算，饰用极广限状冰态方俩法进滑行截邻面承貌载力你验算柏，按格延性幻玉和耗尸能要槐求进跌行截垮面配竭筋及膜构造真设计携，采男取相长应的俗抗震冻构造齐措施楼。经过矿第一竹阶段珍设计灵，结贸构应死该实警现小惜震不捉坏，辨中震元可修烛，大稿震不恩倒的柏目标琴。§3.2地震作用二、愁抗震们设防勿准则返及基腥本方得法7/愧7/补20暴23第二汇阶段事为验附算阶破段。阶对地庸震时发抗震顶能力答较低脂、容微易倒但塌的披高层货建筑巡寿结构大(如笛纯框大架结淹构)乏以及暑抗震丛要求技较高初的建歼筑结甜构(拖如甲去类建汽筑)拌，要咱进行韵易损希部位数(薄漠弱层牲)的景塑性贿变形然验算地，并悉采取醒措施此提高姑薄弱啦层的芹承载歇力或眯增加美变形谁能力合，使填薄弱阁层的福塑性乳水平久变值协不超勺过允果许的咳变位房诚。这公一阶水段设选计主吗要是攀对甲蹦类建练筑和畏特别梨不规驰则的民结构亦，用倍与该拆地区循设防飘烈度椅相应逗的大么震作惰用进透行弹客塑性倚变形伏验算颂，以侦检验咏是否饼达到微了大岩震不雁倒的财目标奇。§3.2地震作用二、曾抗震状设防电准则争及基番本方妻法7/趴7/武20绿233、展抗震向设防却范围我国易最新箭修订拢的《申建筑幻玉抗震踏设计双规范等》G撇B5饥00悼11脸—2岛00偿1(锤以下护简称霉《抗期震规烛范》不)规厚定，怕在基形本烈勤度为恢6度榴及6暴度以令上地蛮区内析的建勾筑结堆构，打应当全抗震谁设防衔。现行里《抗掩震规羽范》厌适用停于设堆防烈萍度为朴6—盒9度熟地区煎的建穿筑抗刃震设旁计。润10悠度地逝区建镇筑的代抗震行设计砍，按宾专门财规定颈执行枝。我笼国设爆防烈遵度为冶6度域和6垒度以谎上地焰区约喊占全蛋国总沃面积棍的6挤0％披。§3.2地震作用二、忧抗震聚设防刘准则搞及基态本方烘法7/肯7/闸20邮23某地纽奉区、勺某城撞市的齿建筑文设防迎烈度德是国周家地添震局件(1窗99成0)珍颁发犁的《李中国漫地震将烈度鲜区划钞图》梅上规摊定的玻基本旁烈度剪，也炮可采豆用抗梳震设猾防区阴划提石供的趋地震赖动参哀数进归行设良计，漠《抗卷震规丹范》导规定外的抗掀震设炊防烈劣度和酱基本宵地震点加速秩度值侨的对超应关咱系见雁下页期表格太所示酱。§3.2地震作用二、畏抗震鱼设防放准则邪及基魔本方慎法7/援7/踪蝶20飘23抗震设防烈度6789基本地震加速度0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g抗震讨设防神烈度絮和基虏本地趣震加脊速度鸭值的禾对应捧关系§3.2地震作用二、卵抗震趁设防齐准则峰及基下本方胞法7/奔7/裳20齿23我国卫《抗杆震规暗范》闯又按傅建筑厘物使胃用功烂能的骄重要负性分追为甲端、乙何、丙册、丁杯四个貌抗震属设防装类别花。①、甲类情建筑恋：甲类材建筑厅应属青于重手大建女筑工厘程和写地震初时可纱能发哑生严潮重次土生灾警害的匠建筑执。4、辣抗震刮设防舍类别§3.2地震作用二、劲抗震煎设防总准则环及基溪本方荐法7/笨7/晨20垒23②、乙类致建筑央：乙类只建筑亲应属手于地盘震时护使用础功能那不能额中断泛或需著尽快席恢复社的建斜筑。友如医撞疗、尚广播艳、通超讯交西通、床供电京、供景水、校消防挥和粮麦食等发工程留及设这备所鹅使用观的建技筑。③、丙类否建筑洽：丙类默建筑吩属于共除甲塘、乙滔、丁蜓类以址外的态一般番建筑苏。④、丁类律建筑隶：丁类银建筑俱属于证抗震婶次要箱建筑蚁，一朋般指惰地震知破坏觉不易埋造成乳人员荷伤亡昨和较浙大经得济损填失的券建筑惧。§3.2地震作用二、撒抗震驾设防催准则付及基凡本方核法7/怪7/量20罩23①、甲类势建筑地震逢作用乞应高闻于本氏地区储抗震针设防芝烈度比的要诸求，川其值塌应按情批准糊的地固震安早全性截评价谢结果尘确定抵；抗震酸措施湾：当口抗震升设防膛烈度秃为6隔—8现度时渣，应粱符合傅本地脑区抗厦震设拼防烈色度提矛高一味度的孔要求鹊：当取为9投度时勒，应吵符合针比9丹度抗升震设圈防更理高的方要求耍。5、队抗震进设防史标准§3.2地震作用二、贴抗震般设防费准则迁及基符本方浸法7/数7/席20巨23②、乙类勾建筑地震糟作用亲应符拴合本醋地区间抗震访设防稍烈度问的要魂求；抗震悄措施佳：一犹般情匀况下傲，当务抗震诉设防橡烈度勿为6怕—8摸度时候，应画符合坚本地值区抗全震设笛防烈柿度提救高一程度的斩要求洁，当经为9播度时吴，应位符合秆比9牲度抗版震设泼防更央高的蜓要求迟；地掘基基丢础的剩抗震晋措施竹，应旧符合筒有关弟规定洁。对训较小愁的乙有类建史筑，乎当其险结构哗改用荒抗震变性能滔较好药的结朵构类伍型时过，允精许仍抱按本锋地区娇抗震猪设防黑烈度获的要脊求采茂取抗六震措者施。§3.2地震作用二、农抗震者设防贱准则惧及基梢本方成法7/哄7/惭20废23③、丙类图建筑地震工作用干和抗腹震措悠施均起应符付合本辩地区拴抗震品设防铅烈度块的要推求。④、丁类旬建筑一般墨情况弓下，沙地震识作用姻仍应钞符合击本地缘瑞区抗容震设腔防烈蜘度的言要求埋；抗震医措施苗允许哲比本洋地区季抗震隶设防目烈度岂的要肢求适困当降兄低，支但抗示震设之防烈木度为确6度局时不扩应降严低。浅抗震塞设防曾烈度晴为6固度时讲，除胃规范委有具偷体规捡定外鲁，对膝乙、芝丙、田丁类陡建筑警可不窄进行董地震孔作用迅计算己。§3.2地震作用二、唇抗震芝设防绞准则圈及基局本方僵法7/秆7/擦20铜23计算腿地震冤作用遇的方栗法可钻分为静力志法、劣反应缎谱方抢法(拟静树力法)和时馒程分兵析法(直接砍动力千法)三大庆类。我国(抗震伐规范)要求民在设叠计阶瞒段按滔照反挽应谱翁方法岸计算裁地震嫩作用殿，少朴数情易况才花需要警采用床时程卡分析再法进汇行补当充计盐算。猫规范膏要求捞进行也第二鼠阶段被验算德的建作筑也点是少世数，兔第二思阶段怒验算组采用孩弹塑到性静健力分笨析或扒弹塑泄性时馆程分绵析方换法。§3.2地震作用三、困抗震尊计算好理论7/否7/吉20场231、扶反应脉谱理悄论反应柔谱理懒论是赖采用熊反应酿谱确射定地食震作尘用的陪理论搞。2兄0世亚纪4米0年嘉代开终始，兵世界丛上结港构抗伶震理泽论开色始进任入反挑应谱翠理论析阶段绿，是姥抗震信理论昂的一辩大飞樱跃，遮到2杠0世酷纪5勉0年漆代末谨已基塔本取靠代了侦静力雀理论乖。§3.2地震作用三、赔抗震附计算梳理论7/国7/对20声23由于穷地震令的作牧用，兆建筑古物产桐生位亡移声、稠速度煌和加饶速度准。我巷们把烦不同钻周期局下建券筑物离反应锣值的鹅大小锤画成鼠曲线莲，这抓些曲根线称扫为反夺应谱嚷。一胡般来徒说，搅随周柄期的展延长隆，位墨移反贿应谱霜为上树升的肉曲线俗；速厕度反腥应谱丧比较需恒定利；而辣加速极度的音反应他谱则善大体余为下河降的陈曲线酷。§3.2地震作用三、因抗震粱计算祸理论7/蓬7/琴20域23一般撤说来年，设赤计的坑直接器依据多是加币速度究反应屠谱。反应为谱是穷指不长同周零期的陈单自陵由度嘉体系林在同驻一地陷震波湿下的圣最大有反应幼。同酸一次痰地震尾下不傍同结哑构的蝇加速地度反兄应记高为Sa，Sa与结怜构的掀自振霉周期鞭T蝴有瓣关。单自欣由度碍体系访地震删反应§3.2地震作用三、剥抗震失计算乐理论7/供7/欧20午23某次酱地震泉的S涌a-如T关件系曲年线，糊称为旨该次存地震亮的加片速度渐反应跨谱。旋如果丘结构康的阻党尼比薄ζ不弃同，辆得到助的地梳震的霸加速窑度反捧应谱排也不尾同，含阻尼道比增付大，死谱值矩降低盼。单自节由度紫体系票加速互度反眯应谱§3.2地震作用三、雾抗震堂计算港理论7/器7/法20喉23加速何度反围应谱感在周通期很职短时毙有一丽个上遮升段惹(高鹊层建大筑的首基本制自振坏周期纵一般挣个在族这一灶区段幻玉)，裂当建融筑物岩周期隶与场紫地的很特征肝周期洒接近暑时，态出现奏峰值猪，随神后逐粗渐下主降。允出现深峰值坟时的哗周期灰与场要地的率类型尝有关支：Ⅰ义类场毯地约彼为0丽.1稿—0脱.2可s；婆Ⅱ类件场地用约为急0.稀3—粮0.释4s平；Ⅲ危类场详地约巧为0政.5翅—0奇.6再s；柱Ⅳ类棚场地余约为肉0.绞7—花1.估0s帆。§3.2地震作用三、水抗震翼计算舒理论7/庸7/哄20稠23不同修性质石土壤旗的场凭地上袜记录酒的地壁震波难作出引的反沈应谱梳不同债。卓较越周悼期是巾指地似震功故率谱描中能统量占择主要张部分围的周糠期。硬土针中反史应谱的涂峰值建对应颗的周话期较痒短，祸即硬图土的国卓越厘周期宿短。软土的反允应谱岔峰值夏对应亡的周好期较矿长，葬即软叉土的嘉卓越环周期绑长，凤且曲断线的铺平台悼(较丛大反值应值赖范围夸)较赖硬土读大，享说明坛长周主期结把构在慰软土索地基正上的求地震创作用鹿更大销。§3.2地震作用三、闪抗震短计算多理论7/引7/费20居23目前我国抗震设计都采用加速度反应谱计算地震作用。取加速度反应绝对最大值计算惯性力作为等效地震荷载，即

地震系数动力系数地震影响系数§3.2地震作用三、辛抗震劳计算昆理论7/串7/警20抹23动力系数β与，结构周期T及阴尼比ζ有关，β-T曲线，称为β谱。通过计算发现，不同地震波得到的βmax值相差并不太多，平均在2.25左右。因此可以从不同地震波求出的β-T曲线取具有代表性的平均曲线作为设计依据，称为标准β谱曲线。§3.2地震作用三、势抗震鸽计算笛理论7/孝7/婆20曲23我国炸设计针采用衣α曲寄线，茎即避kβ泰曲线目，它篇可以啊同时讯表达承地面刚运动碌强烈废程度永。由于谅同一闯烈度施的呜k滚值为乏常数伟,α闪谱曲舰线的伸形状彼与β剃谱曲槽线形侄状是戒相同缠的，匆α生曲线形又称间为地震世影响旷系数轰曲线。§3.2地震作用三、雨抗震茅计算羊理论7/缴7/四20运232、披直接若动力猴理论直接动力理论又称时程分析法，它是一种动力计算方法，用地震波(加速度时程)作为地面运动输入，直接计算并输出结构随时间而变化的地震反应。它既考虑了地震动的振幅、频率和持续时间三要素，又考虑了结构的动力特性。计算结果可得到结构地震反应的全过程，包括每一时刻的内力、位移、屈服位置、塑性变形等，也可以得到反应的最大值，是一种先进的直接动力计算方法。§3.2地震作用三、爪抗震沾计算争理论7/馒7/兆20极23采用滤时程撞分析赖法的肤建筑火物设防烈度7度和8度Ⅰ、Ⅱ类场地8度Ⅲ、Ⅳ类场地9度建筑物高度>100m>80m>60m采用服时程交分析唤法所择求得唯的底翅部剪趋力值艇小于厘底部轿剪力伯法或萄振型篇分析赌反应板谱法堡所求歼得的聪底部佳剪力焰值的悉80乐%时抛，至充少按列80非%取剖用。§3.2地震作用三、射抗震菠计算次理论7/充7/辞20阶23振型碧分解你法是拾高层怎建筑杠结构京进行循地震刘作用担的主腐要方路法。基底锤剪力矿法只家适用越于高滥度不随超过老40广m、商以剪忠切变啄形为蜂主且按质量检和刚汤度沿情高度杂分布洁比较裳均匀眉的高夸层建话筑结椅构。签世界混各国梢抗震童规范佩也大默抵如废此。§3.2地震作用三、进抗震雄计算怖理论7/埋7/挑20穷23对质舟量和蜻刚度轻不对抢称、假不均犁匀的怜结构探以及退高度允超过撇10邪0m悄的高钥层建骆筑结脏构应习采用改考虑顽扭转超耦联月振动光影响令的振碎型分危解反棍应谱钱法。鉴于能计算钟机技集术的络强大朱能力知和普支及的帝事实拉，同恐时考剩虑到牺高层究建筑育结构辞的相翻对重葡要性天，建静议高信层建设筑结英构抗伸震计烫算均毙采用价考虑冬扭转啦耦联狡的计烦算方惠法。§3.2地震作用三、撤抗震沸计算莫理论7/带7/并20睛23综合澡“新穷高规森”和课“新担抗规剑”的倒有关催规定翅，列李出应晚进行臣弹性断时程简法进晴行多柔遇地讨震下证补充酿计算甜的建山筑结妈构如造下：①辜7-域9度矛时甲舰类高束层建梨筑结立构；②置7-床9度靠时符队合“吧新高园规”夕表条顶件的祖高层腊建筑碑结构矿；③骄7-丽9度转时不迎满足浪“新编高规朴”串关于卖竖向栗规则减性要焰求的录高层加建筑袋结构利；④联7-贴9度巧时质趴量沿夏竖向既分布穿特别默不均奸匀的徐高层赶建筑圈结构陵。⑤锋B级伙高度殊和“撕新高举规”火第1损0章咏规定娘的复追杂高串层建馅筑结食构。⑥属特别授不规雅则的历多层买建筑与结构茂。§3.2地震作用三、植抗震豪计算捷理论7/刷7/坝20弹231、装规范他规定村的反赏应谱个曲线00.1Tg5Tg6.0T(s)设计芽反应骄谱§3.2地震作用四、己设计团反应番谱7/乳7/顿20啄23图中：—地震影响系数—地震影响系数最大值T—结构自振周期Tg—特征周期—衰减指数—直线下降段下降斜率调整系数—阻尼调整系数§3.2地震作用四、贝设计步反应到谱7/掘7/衔20我23由图可见，α反应谱曲线由4部分组成：在T＜0.1s范围内，采用一条向上倾斜的直线，即采用线性上升段；在0.1sT≤Tg范围内，采用一水平线，即取α的最大值αmax；在Tg＜T≤5范围内，采用式①所示的曲线下降段；在5Tg＜7≤6.0s范围内，采用式②所示的直线下降段。但应注意，当T＞6.0s时，此设计反应谱已超出其适用范围，此时结构的地震影响系数应专门研究。①

；②§3.2地震作用四、参设计择反应默谱7/其7/围20培23弹性雪反应桶谱理蛮论仍插是现隆阶段拳抗震喊设计存的最晴基本味理论珍，《罩建筑保抗震争设计箭规范揭》(太GB汁5柔00劳11红—2皮00炉1)技的设躺计反哨应谱厌以地犬震影菜响系炎数曲总线的伶形式锦给出皇，曲倍线制偏定时笔考虑揉了以顽下因先素：⑴、少设计驾反应嚼谱周糊期延泥至6症s。隆根据恳地震信学研排究和待强震诵观测直资料竖统计渔分析捆，在灯周期多6s牙范围止内，箭有可垂能给放出比生较可鱼靠的矮数据油，也猛基本界满足弦了国川内绝些大多属数高昼层建亲筑和税长周优期结灶构的亚抗震塔设计漫需要详。对偏于周扯期大友于6雾s的慢结构疼，抗初震设备计反椒应谱羞应进晴行专扣门研贱究。§3.2地震作用四、驴设计桌反应镜谱7/虏7/椒20归23⑵、龙理论者上，矛设计违反应芬谱存冷在两设个下挺降段毙，即批：速短度控掘制段岂和位赔移控属制段徐，在元加速阵度反剥应谱距中，喊前者肿衰减亭指数士为1掩，后祝者衰捆减指况数为殊2。伴设计技反应搁谱是昼用来组预估涂建筑蓬结构欢在其雅设计居基准粱期内任可能码经受哈的地楚震作尿用，甘通常笋根据抗大量摄实际俗地震智记录淋