建筑结构抗震验算课件-重力荷载代表值、剪重比、荷载组合、变形验算

建筑结构抗震验算课程简介课程目标掌握建筑结构抗震验算的基本理论和方法，并能运用这些理论和方法进行实际工程的抗震设计。课程内容本课程主要讲解建筑结构抗震验算的基本理论、方法和规范要求，包括荷载组合、剪重比、变形验算等内容。课程特点理论与实践相结合，并结合实际案例进行讲解和分析，使学生能够更好地理解和掌握抗震验算方法。重力荷载自重荷载建筑物自身重量产生的荷载，包括墙体、楼板、屋顶、柱子等构件重量活荷载使用过程中产生的荷载，如人员、家具、设备等重量，根据使用功能的不同而变化雪荷载屋顶积雪产生的荷载，根据地区气候条件和建筑物屋顶形状等因素确定风荷载风力产生的荷载，根据地区风速和建筑物高度等因素确定重力荷载代表值荷载类型代表值永久荷载荷载标准值乘以荷载分项系数可变荷载荷载标准值乘以荷载分项系数和组合系数分类与特点永久荷载结构自重、墙体、楼板、屋顶、固定设备等，长时间作用于建筑物。可变荷载随时间变化的荷载，包括活荷载、雪荷载、风荷载、地震荷载等。偶然荷载短期、偶然发生的荷载，例如施工荷载、吊车荷载等。永久荷载结构自重建筑物的基础、墙体、柱子、梁、板等构件的重量。楼面荷载屋顶的保温层、防水层、装饰层等重量。固定设备荷载永久性安装的机械设备、管道等重量。可变荷载活荷载是指在使用过程中会发生变化的荷载，如人员、家具、设备等。雪荷载是指积雪对建筑物产生的荷载，一般出现在寒冷地区。风荷载是指风对建筑物产生的荷载，一般出现在高层建筑或开放式建筑。荷载组合1基本组合考虑最不利情况的组合2偶然组合考虑罕见事件的组合3地震组合考虑地震作用的组合荷载组合规则1基本组合基本组合用于计算结构的正常使用状态，考虑各种荷载的长期效应。2偶然组合偶然组合用于计算结构的罕见事件，考虑各种荷载的短期效应，包括地震。3特殊组合特殊组合用于计算结构的特定情况，例如施工阶段或设备安装时的荷载。荷载组合形式基本荷载组合基本荷载组合是结构设计中常用的荷载组合，它考虑了各种荷载情况，包括永久荷载和可变荷载。偶然荷载组合偶然荷载组合用于考虑结构可能遇到的特殊荷载情况，例如地震、爆炸等，它比基本荷载组合更严格。剪重比1.0概念2.0计算3.0验算剪重比概念剪重比反映地震作用下结构抗侧力体系的强度和刚度。剪重比越大，结构抗侧力能力越强，结构的整体稳定性越好。计算公式剪重比=抗震设计时结构抗侧力总强度/结构总重量剪重比计算1确定重力荷载计算结构自重和活荷载2确定地震荷载根据抗震规范计算地震作用3计算剪重比地震荷载除以重力荷载剪重比验算1确定验算目标确定验算的目标，例如，检查结构是否满足抗震设计规范的要求。2收集数据收集相关数据，例如结构的几何形状、材料属性、荷载信息等。3计算剪重比根据相关公式计算结构的剪重比。4比较结果将计算得到的剪重比与规范规定的限值进行比较。5评估结论根据比较结果，评估结构是否满足抗震设计规范的要求。变形验算层间位移角层间位移角是指相邻两层楼板之间水平位移与层高的比值，反映了结构在水平荷载作用下的变形程度。顶层水平位移顶层水平位移是指结构顶层相对于基础水平方向的位移，反映了结构整体的水平变形程度。部件水平位移部件水平位移是指结构中某些重要构件（如墙体、柱子等）的水平位移，反映了这些构件的变形程度。层间位移角0.005限值层间位移角限值通常设置为0.005弧度。0.01限制层间位移角不应超过0.01弧度，以确保结构的稳定性。层间位移角计算确定计算层选择需要计算层间位移角的楼层。计算层间位移根据结构分析结果，获取该层的水平位移。计算层高确定该层的层高，即上下层楼板之间的垂直距离。计算层间位移角将层间位移除以层高，即可得到层间位移角。层间位移角限值规范要求不同部位层间位移角限值不同房屋高度≤24米，层间位移角限值≤1/200计算方法层间位移角=层间位移/层高层间位移=相邻层水平位移差值顶层水平位移定义结构顶层在水平荷载作用下产生的位移，反映结构整体的抗侧移能力。重要性过大的顶层水平位移会影响结构的稳定性和使用功能，需要进行严格控制。影响因素结构形式、材料强度、荷载大小、地震烈度等。顶层水平位移计算1结构分析首先需要进行结构分析，获取顶层的水平位移值。这可以通过有限元分析软件等工具来完成。2位移放大系数根据结构的类型和抗震设计规范，确定一个合适的位移放大系数。3最终位移将结构分析得到的位移值乘以位移放大系数，得到最终的顶层水平位移值。顶层水平位移限值结构类型限值框架结构1/500H框架-剪力墙结构1/600H剪力墙结构1/800H部件水平位移概念部件水平位移是指结构构件在水平荷载作用下产生的位移，例如梁、柱、墙体的水平位移。计算部件水平位移的计算方法取决于结构类型、荷载条件和边界条件，通常需要进行结构分析和计算。部件水平位移计算1位移法结构分析软件计算2简化计算经验公式或规范规定3实测实际施工测量部件水平位移限值10毫米非结构构件的水平位移限值20毫米结构构件的水平位移限值30毫米重要结构构件的水平位移限值结构整体整体稳定性结构整体稳定性是指结构在荷载作用下能够保持平衡，不发生倾覆或失稳。变形控制结构整体变形是指结构在荷载作用下发生的整体变形，包括水平位移和竖向位移。抗震性能结构整体抗震性能是指结构在地震作用下能够抵抗地震破坏的能力，包括抗震强度和抗震变形能力。结构整体变形1整体稳定性结构整体变形应控制在合理范围内，避免出现过大变形或失稳现象2使用功能结构整体变形应满足使用功能要求，例如楼层或屋盖的平整度等3外观美观结构整体变形应考虑外观美观，避免出现明显扭曲或不协调现象结构整体变形验算1整体稳定性验算结构整体是否失稳2最大位移验算结构整体的最大水平位移3结构强度验算结构整体的承载能力结构整体变形验算需要综合考虑结构的稳定性、最大位移和承载能力，以确保结构在地震作用下能够保持安全稳定。结论准确性抗震验算结果必须保证准确，以确保结构在发生地震时能够安全可靠地工作。安全裕度结构