建筑高层建筑结构3高层建筑结构荷载作用与结构设计原则.pptx

3.1 恒荷载及楼面活荷载的计算3.1 恒荷载及楼面活荷载的计算3.1.13.1.1 恒荷恒荷恒荷恒荷载载 恒荷恒荷恒荷恒荷载载包括包括包括包括结结构本身的自重和附加于构本身的自重和附加于构本身的自重和附加于构本身的自重和附加于结结构上的各种永构上的各种永构上的各种永构上的各种永久荷久荷久荷久荷载载。材料的自重可按。材料的自重可按。材料的自重可按。材料的自重可按建筑建筑建筑建筑结结构荷构荷构荷构荷载规载规范范范范(GB(GB 500092001)(500092001)(以下以下以下以下简简称称称称荷荷荷荷载规载规范范范范)取取取取值值。3.1.23.1.2 活荷活荷活荷活荷载载 高高高高层层建筑建筑建筑建筑结结构的楼面活荷构的楼面活荷构的楼面活荷构的楼面活荷载应载应按按按按荷荷荷荷载规载规范范范范取用。取用。取用。取用。设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面活荷载标准值应乘以规定的设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面活荷载标准值应乘以规定的设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面活荷载标准值应乘以规定的设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面活荷载标准值应乘以规定的折减系数。折减系数。折减系数。折减系数。施工活荷载一般取施工活荷载一般取施工活荷载一般取施工活荷载一般取1.01.01.5kN/1.5kN/。直升机平台的活荷直升机平台的活荷直升机平台的活荷直升机平台的活荷载应载应采用下列两款中能使平台采用下列两款中能使平台采用下列两款中能使平台采用下列两款中能使平台产产生最大生最大生最大生最大内力的荷内力的荷内力的荷内力的荷载载：（1 1）直升机总重量引起的局部荷载，按由实际最大起飞重量决定）直升机总重量引起的局部荷载，按由实际最大起飞重量决定）直升机总重量引起的局部荷载，按由实际最大起飞重量决定）直升机总重量引起的局部荷载，按由实际最大起飞重量决定的局部荷载标准值乘以动力系数确定的局部荷载标准值乘以动力系数确定的局部荷载标准值乘以动力系数确定的局部荷载标准值乘以动力系数确定;(2)(2)等效均布活荷载等效均布活荷载等效均布活荷载等效均布活荷载5kN5kN 。3.2 风荷载的计算3.2.1 风荷载标准值及基本风压1 1 .风风荷荷荷荷载载 高、大、细、长等柔性工程结构的主高、大、细、长等柔性工程结构的主高、大、细、长等柔性工程结构的主高、大、细、长等柔性工程结构的主要设计荷载。空气流动形成的风遇到要设计荷载。空气流动形成的风遇到要设计荷载。空气流动形成的风遇到要设计荷载。空气流动形成的风遇到建筑物时，就在建筑物表面产生压力建筑物时，就在建筑物表面产生压力建筑物时，就在建筑物表面产生压力建筑物时，就在建筑物表面产生压力或吸力，这种风力作用叫风荷载。或吸力，这种风力作用叫风荷载。或吸力，这种风力作用叫风荷载。或吸力，这种风力作用叫风荷载。风风的大小与下列因素有关的大小与下列因素有关的大小与下列因素有关的大小与下列因素有关（1 1）近地风的性质、风速、风向有）近地风的性质、风速、风向有）近地风的性质、风速、风向有）近地风的性质、风速、风向有关关关关（2 2）建筑物所在地的地藐及周围环）建筑物所在地的地藐及周围环）建筑物所在地的地藐及周围环）建筑物所在地的地藐及周围环境境境境（3 3）建筑本身的高度、形状以及表）建筑本身的高度、形状以及表）建筑本身的高度、形状以及表）建筑本身的高度、形状以及表面状况面状况面状况面状况3.2.1 风荷载标准值及基本风压2.2.风风荷荷荷荷载载的的的的标标准准准准值值 垂直于建筑物表面上的垂直于建筑物表面上的垂直于建筑物表面上的垂直于建筑物表面上的风风荷荷荷荷载应载应按下式按下式按下式按下式计计算：算：算：算：房屋高度大于房屋高度大于房屋高度大于房屋高度大于200m200m时时宜采用宜采用宜采用宜采用风风洞洞洞洞试验试验来确定建筑物的来确定建筑物的来确定建筑物的来确定建筑物的风风荷荷荷荷载载；房屋高度大于；房屋高度大于；房屋高度大于；房屋高度大于150m150m，有下列情况之一，有下列情况之一，有下列情况之一，有下列情况之一时时，宜采用，宜采用，宜采用，宜采用风风洞洞洞洞试验试验确定建筑物的确定建筑物的确定建筑物的确定建筑物的风风荷荷荷荷载载：平面形状不规则，立面形状复杂；平面形状不规则，立面形状复杂；平面形状不规则，立面形状复杂；平面形状不规则，立面形状复杂；立面开洞或连体建筑；立面开洞或连体建筑；立面开洞或连体建筑；立面开洞或连体建筑；周围地形和环境较复杂。周围地形和环境较复杂。周围地形和环境较复杂。周围地形和环境较复杂。3.2.1 风荷载标准值及基本风压(1)1)基本基本基本基本风压风压0 0 以空以空以空以空旷旷平坦地面、距地平坦地面、距地平坦地面、距地平坦地面、距地1010mm、5050年一遇、年一遇、年一遇、年一遇、1010minmin平均最平均最平均最平均最大大大大风风速速速速v v0 0计计算。算。算。算。重现期重现期(年年)5050100重庆重庆基本风压基本风压0.250.400.45北京北京基本风压基本风压0.300.450.50上海上海基本风压基本风压0.400.550.60成都成都基本风压基本风压0.200.300.353.2.1 风荷载标准值及基本风压（2 2）风风荷荷荷荷载载体型系数体型系数体型系数体型系数 风对风对建筑表面的作用力并不等于基本建筑表面的作用力并不等于基本建筑表面的作用力并不等于基本建筑表面的作用力并不等于基本风压值风压值，而是随建筑，而是随建筑，而是随建筑，而是随建筑物的体型、尺度、表面位置等而改物的体型、尺度、表面位置等而改物的体型、尺度、表面位置等而改物的体型、尺度、表面位置等而改变变，其大小由，其大小由，其大小由，其大小由实测实测或或或或风风洞洞洞洞试验试验确定：确定：确定：确定：=垂直于建筑表面的平均垂直于建筑表面的平均垂直于建筑表面的平均垂直于建筑表面的平均风风作用力作用力作用力作用力/基本基本基本基本风压值风压值 3.2.1 风荷栽标准值及基本风压风压分布3.2.1 风荷载标准值及基本风压（3 3）风压风压高度高度高度高度变变化系数化系数化系数化系数 风压风压高度高度高度高度变变化系数化系数化系数化系数应该应该根据地面粗糙度根据地面粗糙度根据地面粗糙度根据地面粗糙度类别类别确定确定确定确定 地面粗糙度分地面粗糙度分地面粗糙度分地面粗糙度分类类：A A类：近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；类：近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；类：近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；类：近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B B类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；区；区；区；C C类：有密集建筑群的城市市区；类：有密集建筑群的城市市区；类：有密集建筑群的城市市区；类：有密集建筑群的城市市区；D D类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区；类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区；类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区；类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区；3.2.1 风荷载标准值及基本风压 地面粗糙度分地面粗糙度分地面粗糙度分地面粗糙度分类类3.2.1 风荷载标准值及基本风压（4 4）风风振系数振系数振系数振系数 风分为平均风（即稳定风）和脉动风（常称阵风脉动）风分为平均风（即稳定风）和脉动风（常称阵风脉动）风分为平均风（即稳定风）和脉动风（常称阵风脉动）风分为平均风（即稳定风）和脉动风（常称阵风脉动）平均风平均风平均风平均风静力静力静力静力 脉动风脉动风脉动风脉动风动力动力动力动力 3.2.2 总风荷载和局部风荷载(1)(1)总风总风荷荷荷荷载载 总风荷载可按下式计算；总风荷载可按下式计算；总风荷载可按下式计算；总风荷载可按下式计算；(2)(2)局部局部局部局部风风荷荷荷荷载载 单位面积上风荷载为：单位面积上风荷载为：单位面积上风荷载为：单位面积上风荷载为：对于阳台、雨篷、遮阳板等悬挑构件，应验算上浮风荷载。当其对于阳台、雨篷、遮阳板等悬挑构件，应验算上浮风荷载。当其对于阳台、雨篷、遮阳板等悬挑构件，应验算上浮风荷载。当其对于阳台、雨篷、遮阳板等悬挑构件，应验算上浮风荷载。当其超过自重时，悬挑构件会出现反弯矩，局部向上体型系数取超过自重时，悬挑构件会出现反弯矩，局部向上体型系数取超过自重时，悬挑构件会出现反弯矩，局部向上体型系数取超过自重时，悬挑构件会出现反弯矩，局部向上体型系数取2.02.0，即即即即3.3 地震作用的计算3.3.1 一般计算原则 地震区的高地震区的高地震区的高地震区的高层层建筑一般建筑一般建筑一般建筑一般应进应进行抗震行抗震行抗震行抗震设设防。防。防。防。6 6度度度度设设防防防防时时一般一般一般一般不必不必不必不必计计算地震作用，只算地震作用，只算地震作用，只算地震作用，只须须采取必要的抗震措施，采取必要的抗震措施，采取必要的抗震措施，采取必要的抗震措施，7979度度度度设设防防防防时时，要，要，要，要计计算地震的作用，算地震的作用，算地震的作用，算地震的作用，1010度及以上地区要度及以上地区要度及以上地区要度及以上地区要进进行行行行专门专门研研研研究。究。究。究。地震作用的影响地震作用的影响地震作用的影响地震作用的影响:地震影响系数曲线3.3.2 水平地震作用计算1 1 1 1 .底部剪力法底部剪力法底部剪力法底部剪力法结结构构构构总总水平地震作用的水平地震作用的水平地震作用的水平地震作用的标标准准准准值计值计算公式：算公式：算公式：算公式：1 1 1 1相应于结构基本自振周期相应于结构基本自振周期相应于结构基本自振周期相应于结构基本自振周期T T T T1 1 1 1的的的的 值；值；值；值；G G G Geqeqeqeq结构等效总重力荷载代表值，结构等效总重力荷载代表值，结构等效总重力荷载代表值，结构等效总重力荷载代表值，G G G Geqeqeqeq0.85 0.85 0.85 0.85 G G G GE E E EG G G Gj j j j第第第第j j j j层重力荷载代表值。层重力荷载代表值。层重力荷载代表值。层重力荷载代表值。：底部剪力法计算简图3.3.2 水平地震作用计算 考考考考虑虑高高高高层层建筑弯曲振型的影响，建筑弯曲振型的影响，建筑弯曲振型的影响，建筑弯曲振型的影响，顶层顶层附加水平地震作用附加水平地震作用附加水平地震作用附加水平地震作用标标准准准准值为值为：n n顶部附加水平地震作用系数，当基本自振周期顶部附加水平地震作用系数，当基本自振周期顶部附加水平地震作用系数，当基本自振周期顶部附加水平地震作用系数，当基本自振周期T T1 11.4T1.4Tg g时，时，时，时，n n取为取为取为取为0 0；当基本自振周期当基本自振周期当基本自振周期当基本自振周期T T1 11.41.4T Tg g时时，n n按照按照按照按照书书中表中表中表中表3.103.10采用。采用。采用。采用。总总水平地震作用的水平地震作用的水平地震作用的水平地震作用的标标准准准准值值顶层顶层附加水平地震作用附加水平地震作用附加水平地震作用附加水平地震作用标标准准准准值值(F FEKEK F Fn n)分配到各楼分配到各楼分配到各楼分配到各楼层层：3.3.2 水平地震作用计算2 2 .自振周期的修正自振周期的修正自振周期的修正自振周期的修正（1 1）周期修正）周期修正）周期修正）周期修正 计计算中未考算中未考算中未考算中未考虑虑砌体填充砌体填充砌体填充砌体填充墙墙的的的的刚刚度影响，度影响，度影响，度影响，计计算周期算周期算周期算周期较实较实际际周期周期周期周期长长，地震作用偏于不安全，故，地震作用偏于不安全，故，地震作用偏于不安全，故，地震作用偏于不安全，故应应乘以周期折减系数乘以周期折减系数乘以周期折减系数乘以周期折减系数T T 框架框架框架框架结结构：构：构：构：T T0.60.60.70.7 框架剪力框架剪力框架剪力框架剪力墙墙：T T0.70.70.80.8 剪力剪力剪力剪力墙结墙结构：构：构：构：T T0.90.91.0 1.0 3.3.2 水平地震作用计算（2 2）自振周期的）自振周期的）自振周期的）自振周期的简简化化化化计计算方法：算方法：算方法：算方法：假想假想假想假想顶顶点位移法：点位移法：点位移法：点位移法：质量、刚度沿高度分布比较均匀的框架、质量、刚度沿高度分布比较均匀的框架、质量、刚度沿高度分布比较均匀的框架、质量、刚度沿高度分布比较均匀的框架、框架框架框架框架-剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构 以楼层重力荷载代表值以楼层重力荷载代表值以楼层重力荷载代表值以楼层重力荷载代表值GGi i为楼层水为楼层水为楼层水为楼层水平力，按照弹性方法计算的顶点位移，单平力，按照弹性方法计算的顶点位移，单平力，按照弹性方法计算的顶点位移，单平力，按照弹性方法计算的顶点位移，单位为位为位为位为(m)(m)；T T 周期折减系数。周期折减系数。周期折减系数。周期折减系数。3.3.3 突出屋面上塔楼的地震力 小塔楼：突出屋面的楼梯小塔楼：突出屋面的楼梯小塔楼：突出屋面的楼梯小塔楼：突出屋面的楼梯间间、水箱等，一般、水箱等，一般、水箱等，一般、水箱等，一般1 12 2层层，高度，高度，高度，高度小、体小、体小、体小、体积积小，小塔楼作小，小塔楼作小，小塔楼作小，小塔楼作为为一个一个一个一个质质点。点。点。点。鞭梢效鞭梢效鞭梢效鞭梢效应应：屋面塔楼的：屋面塔楼的：屋面塔楼的：屋面塔楼的刚刚度和度和度和度和质质量比主体量比主体量比主体量比主体结结构小得多，受构小得多，受构小得多，受构小得多，受到到到到经过经过主体建筑放大后的地震加速度，受到主体建筑放大后的地震加速度，受到主体建筑放大后的地震加速度，受到主体建筑放大后的地震加速度，受到强强化的激励，化的激励，化的激励，化的激励，产产生生生生显显著的鞭梢效著的鞭梢效著的鞭梢效著的鞭梢效应应。塔楼塔楼塔楼塔楼计计算：乘以放大系数算：乘以放大系数算：乘以放大系数算：乘以放大系数 注明：有突出屋面的小塔楼时，顶部附加水平地震作用加在主体注明：有突出屋面的小塔楼时，顶部附加水平地震作用加在主体注明：有突出屋面的小塔楼时，顶部附加水平地震作用加在主体注明：有突出屋面的小塔楼时，顶部附加水平地震作用加在主体结构的顶层，不加在小塔楼上结构的顶层，不加在小塔楼上结构的顶层，不加在小塔楼上结构的顶层，不加在小塔楼上 小塔楼地震作用增大系数3.3.4 竖向地震作用的计算 结构总竖向地震作用标准值可按下列公式计算：结构总竖向地震作用标准值可按下列公式计算：结构总竖向地震作用标准值可按下列公式计算：结构总竖向地震作用标准值可按下列公式计算：结构质点结构质点结构质点结构质点i i的竖向地震作用标准值可按下式计算的竖向地震作用标准值可按下式计算的竖向地震作用标准值可按下式计算的竖向地震作用标准值可按下式计算:(3)(3)楼层各构件的竖向地震作用效应可按各构件承受的重力荷载代表值楼层各构件的竖向地震作用效应可按各构件承受的重力荷载代表值楼层各构件的竖向地震作用效应可按各构件承受的重力荷载代表值楼层各构件的竖向地震作用效应可按各构件承受的重力荷载代表值比例分配，并宜乘以增大系数比例分配，并宜乘以增大系数比例分配，并宜乘以增大系数比例分配，并宜乘以增大系数1.51.5。水平长悬臂构件、大跨度结构以及。水平长悬臂构件、大跨度结构以及。水平长悬臂构件、大跨度结构以及。水平长悬臂构件、大跨度结构以及结构上部楼层外挑部分考虑竖向地震作用时，竖向地震作用的标准值结构上部楼层外挑部分考虑竖向地震作用时，竖向地震作用的标准值结构上部楼层外挑部分考虑竖向地震作用时，竖向地震作用的标准值结构上部楼层外挑部分考虑竖向地震作用时，竖向地震作用的标准值在在在在8 8度和度和度和度和9 9度设防时，可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的度设防时，可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的度设防时，可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的度设防时，可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的1010和和和和2020。3.4 荷载效应组合3.4.1 荷载效应和地震作用效应的组合方式 在高在高在高在高层层建筑建筑建筑建筑结结构上，作用有构上，作用有构上，作用有构上，作用有竖竖向荷向荷向荷向荷载载(包括恒荷包括恒荷包括恒荷包括恒荷载载和使用和使用和使用和使用荷荷荷荷载载)、风风荷荷荷荷载载；在抗震；在抗震；在抗震；在抗震设计时设计时，还还有水平地震作用和有水平地震作用和有水平地震作用和有水平地震作用和竖竖向地震作用。不同向地震作用。不同向地震作用。不同向地震作用。不同设计设计要求下，所要求下，所要求下，所要求下，所应应考考考考虑虑的荷的荷的荷的荷载载和地震作和地震作和地震作和地震作用用用用见见下表。下表。下表。下表。3.4.2 非抗震设计时的组合 非抗震非抗震非抗震非抗震设计时设计时，荷，荷，荷，荷载载效效效效应组应组合的合的合的合的设计值设计值按下列公式确定：按下列公式确定：按下列公式确定：按下列公式确定：注：注：注：注：(1)(1)承载力计算时：承载力计算时：承载力计算时：承载力计算时：永久荷载的分项系数永久荷载的分项系数G：当其效应对结构不利时，对由可变：当其效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合应取荷载效应控制的组合应取1.2，对由永久荷载效应控制的组合，对由永久荷载效应控制的组合应取应取1.35；当其效应对结构有利时，应取；当其效应对结构有利时，应取1.0；楼面活荷载的分项系数楼面活荷载的分项系数Q：一般情况下应取：一般情况下应取1.4；风荷载的分项系数风荷载的分项系数W应取应取1.4。(2)(2)位移计算时，各分项系数均应取位移计算时，各分项系数均应取位移计算时，各分项系数均应取位移计算时，各分项系数均应取1.01.0。3.4.2 非抗震设计时的组合（恒荷（恒荷（恒荷（恒荷载载起控制，无起控制，无起控制，无起控制，无风风）（活荷（活荷（活荷（活荷载载起控制，有起控制，有起控制，有起控制，有风风）（风风荷荷荷荷载载起控制，有起控制，有起控制，有起控制，有风风）3.4.3 抗震设计时的组合 抗震抗震抗震抗震设计时设计时，考，考，考，考虑虑荷荷荷荷载载效效效效应应和地震作用效和地震作用效和地震作用效和地震作用效应组应组合的合的合的合的设计值设计值按下式确定：按下式确定：按下式确定：按下式确定：注：注：注：注：(1)(1)(1)(1)承载力计算时，分项系数应按表承载力计算时，分项系数应按表承载力计算时，分项系数应按表承载力计算时，分项系数应按表3.153.153.153.15采用。当重力采用。当重力采用。当重力采用。当重力荷载效应对结构承载力有利时，荷载效应对结构承载力有利时，荷载效应对结构承载力有利时，荷载效应对结构承载力有利时，G G G G不应大于不应大于不应大于不应大于1.01.01.01.0；(2)(2)(2)(2)位移计算时，各分项系数均应取位移计算时，各分项系数均应取位移计算时，各分项系数均应取位移计算时，各分项系数均应取1.01.01.01.0。风荷载的组合值系数风荷载的组合值系数,应取应取0.20.2。3.4.3 抗震设计时的组合 荷荷荷荷载载分分分分项项系数的取系数的取系数的取系数的取值值 （位移位移位移位移计计算算算算取取取取1.01.01.01.0）组合说明重力荷载及水平地震作用1.21.3重力荷载及竖向地震作用1.21.39度，水平长悬臂8度、9度重力荷载、水平地震及竖向地震作用1.21.30.59度；水平长悬臂8度、9度重力荷载、水平地震作用及风荷载1.21.31.460m以上的高层建筑重力荷载、水平地震作用、竖向地震作用及风荷载1.21.30.51.460m以上的高层建筑；9度；水平长悬臂8度、9度3.5 结构简化计算原则3.5.1 弹性工作状态 高高高高层层建筑建筑建筑建筑结结构的内力与位移按构的内力与位移按构的内力与位移按构的内力与位移按弹弹性方法性方法性方法性方法计计算，在非抗算，在非抗算，在非抗算，在非抗震震震震设计时设计时，在，在，在，在竖竖向荷向荷向荷向荷载载和和和和风风荷荷荷荷载载作用下，作用下，作用下，作用下，结结构构构构应应保持正常保持正常保持正常保持正常使用状使用状使用状使用状态态，结结构构构构处处于于于于弹弹性工作性工作性工作性工作阶阶段；在抗震段；在抗震段；在抗震段；在抗震设计时设计时，结结构构构构计计算是算是算是算是对对多遇的小震多遇的小震多遇的小震多遇的小震(低于低于低于低于设设防烈度防烈度防烈度防烈度1.51.5度度度度)进进行的，此行的，此行的，此行的，此时结时结构构构构处处于不裂的于不裂的于不裂的于不裂的弹弹性性性性阶阶段。段。段。段。对对于罕遇地震的第二于罕遇地震的第二于罕遇地震的第二于罕遇地震的第二阶阶段段段段设计设计，绝绝大多数大多数大多数大多数结结构不要求构不要求构不要求构不要求进进行内力和位移行内力和位移行内力和位移行内力和位移计计算，算，算，算，“大震不倒大震不倒大震不倒大震不倒”通通通通过过构造要求予以保构造要求予以保构造要求予以保构造要求予以保证证。实际实际上由于在上由于在上由于在上由于在强强震下震下震下震下结结构已构已构已构已进进入入入入弹弹塑性塑性塑性塑性阶阶段，段，段，段，处处于开于开于开于开裂、破坏状裂、破坏状裂、破坏状裂、破坏状态态，构件，构件，构件，构件刚刚度已度已度已度已难难以确切以确切以确切以确切给给定，内力定，内力定，内力定，内力计计算已无算已无算已无算已无重要意重要意重要意重要意义义。3.5.2 高层建筑结构应考虑整体共同工作 高高高高层层建筑建筑建筑建筑结结构在构在构在构在风风力和地震作用下，楼力和地震作用下，楼力和地震作用下，楼力和地震作用下，楼层层的的的的总总水平力是已水平力是已水平力是已水平力是已知的，但知的，但知的，但知的，但这这水平力如何分配到各片框架、各片剪力水平力如何分配到各片框架、各片剪力水平力如何分配到各片框架、各片剪力水平力如何分配到各片框架、各片剪力墙墙却是却是却是却是未知的。由于各片抗未知的。由于各片抗未知的。由于各片抗未知的。由于各片抗侧侧力力力力结结构的构的构的构的刚刚度、形式不同，度、形式不同，度、形式不同，度、形式不同，变变形特形特形特形特征也不相同，所以不能征也不相同，所以不能征也不相同，所以不能征也不相同，所以不能简单简单地按受荷面地按受荷面地按受荷面地按受荷面积积、构件、构件、构件、构件间间距分配。距分配。距分配。距分配。3.5.33.5.3 楼板在自身平面内的刚度为无限大，平面外的刚度楼板在自身平面内的刚度为无限大，平面外的刚度可以不考虑可以不考虑 高高高高层层建筑建筑建筑建筑进进深大，剪力深大，剪力深大，剪力深大，剪力墙墙、框架等抗、框架等抗、框架等抗、框架等抗侧侧力力力力结结构的构的构的构的间间距距距距远远小小小小于于于于进进深，楼板如同水平放置的深梁，在平面内的深，楼板如同水平放置的深梁，在平面内的深，楼板如同水平放置的深梁，在平面内的深，楼板如同水平放置的深梁，在平面内的刚刚度非常度非常度非常度非常大。楼板一般可作大。楼板一般可作大。楼板一般可作大。楼板一般可作为刚为刚性隔板，在平面内只有性隔板，在平面内只有性隔板，在平面内只有性隔板，在平面内只有刚刚体位移体位移体位移体位移平移和平移和平移和平移和转动转动，不改，不改，不改，不改变变形状。形状。形状。形状。在下列情况下，考虑楼面的平面内刚度的计算方法。在下列情况下，考虑楼面的平面内刚度的计算方法。在下列情况下，考虑楼面的平面内刚度的计算方法。在下列情况下，考虑楼面的平面内刚度的计算方法。(1)楼面内有很大的开洞或缺口，宽度削弱；楼面内有很大的开洞或缺口，宽度削弱；(2)楼顶有较长的外伸段；楼顶有较长的外伸段；(3)底层大空间剪力墙结构的转换层楼面；底层大空间剪力墙结构的转换层楼面；(4)楼面整体性较差。楼面整体性较差。3.5.4 3.5.4 在计算个应考虑墙与柱子转向变形的影响在计算个应考虑墙与柱子转向变形的影响 计计算算算算结结构位移的公式构位移的公式构位移的公式构位移的公式为为：高高高高层层建筑建筑建筑建筑结结构分析中，构分析中，构分析中，构分析中，对对于于于于简简化的手算方法，除考化的手算方法，除考化的手算方法，除考化的手算方法，除考虑虑各杆各杆各杆各杆件的弯曲件的弯曲件的弯曲件的弯曲变变形外，形外，形外，形外，对对于高于高于高于高宽宽比大于比大于比大于比大于4 4的的的的结结构，宜考构，宜考构，宜考构，宜考虑虑柱和柱和柱和柱和墙墙的的的的轴轴向向向向变变形的影响；剪力形的影响；剪力形的影响；剪力形的影响；剪力墙墙宜考宜考宜考宜考虑虑剪切剪切剪切剪切变变形。形。形。形。3.6 扭转效应的简化计算3.6.1 质量中心、刚度中心及扭转偏心距在近似方法中，要先确定水平力作用点及在近似方法中，要先确定水平力作用点及在近似方法中，要先确定水平力作用点及在近似方法中，要先确定水平力作用点及刚刚度中心，二者距度中心，二者距度中心，二者距度中心，二者距即即即即为为扭扭扭扭转转偏心距。偏心距。偏心距。偏心距。1 1 .质质心心心心 等效地震荷等效地震荷等效地震荷等效地震荷载载的作用点即的作用点即的作用点即的作用点即惯惯性力的合力作用点，与性力的合力作用点，与性力的合力作用点，与性力的合力作用点，与质质量分布有关，称量分布有关，称量分布有关，称量分布有关，称为质为质心。心。心。心。计计算公式：算公式：算公式：算公式：3.6.1 质量中心、刚度中心及扭转偏心距2 2 .刚刚心心心心 所所所所谓刚谓刚度中心，在近似方法中是指各抗度中心，在近似方法中是指各抗度中心，在近似方法中是指各抗度中心，在近似方法中是指各抗侧侧力力力力结结构抗构抗构抗构抗侧侧刚刚度的中心，度的中心，度的中心，度的中心，简简称称称称为刚为刚心。心。心。心。计计算公式：算公式：算公式：算公式：3.6.1 质量中心、刚度中心及扭转偏心距3 3 .几种几种几种几种结结构构构构刚刚心心心心计计算方法算方法算方法算方法 框架框架框架框架结结构、剪力构、剪力构、剪力构、剪力墙结墙结构和框架构和框架构和框架构和框架-剪力剪力剪力剪力墙结墙结构，构，构，构，刚刚心位心位心位心位置的具体置的具体置的具体置的具体计计算方法：算方法：算方法：算方法：(1)(1)框架结构框架结构框架结构框架结构 (2)(2)剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构3.6.1 质量中心、刚度中心及扭转偏心距 (3)(3)框架框架框架框架-剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构4 4 .偏心距偏心距偏心距偏心距 计计算公式：算公式：算公式：算公式：3.6.2 考虑扭转作用的剪力修正 结结构在偏心的构在偏心的构在偏心的构在偏心的层层剪力作用下剪力作用下剪力作用下剪力作用下发发生的生的生的生的层间变层间变形的情况形的情况形的情况形的情况:结构平移及扭转变形3.6.2 考虑扭转作用的剪力修正1 1 .剪力剪力剪力剪力3.7 抗震设计的一般原则3.7.1 地震时地面运动的特点1 1 .地震波从震源地震波从震源地震波从震源地震波从震源经过经过基岩基岩基岩基岩传传播到建筑播到建筑播到建筑播到建筑场场地后，地表土相当地后，地表土相当地后，地表土相当地后，地表土相当于一个放大器和一个于一个放大器和一个于一个放大器和一个于一个放大器和一个滤滤波器，它一方面把基岩的加速度放波器，它一方面把基岩的加速度放波器，它一方面把基岩的加速度放波器，它一方面把基岩的加速度放大，大，大，大，对对建筑物建筑物建筑物建筑物产产生的震害越大；另一方面，由各种不同生的震害越大；另一方面，由各种不同生的震害越大；另一方面，由各种不同生的震害越大；另一方面，由各种不同频频率率率率组组成的地震波通成的地震波通成的地震波通成的地震波通过过表土表土表土表土时时，与，与，与，与场场地土自振周期一致的成地土自振周期一致的成地土自振周期一致的成地土自振周期一致的成分得到放大，不一致的成分衰减，表土起了分得到放大，不一致的成分衰减，表土起了分得到放大，不一致的成分衰减，表土起了分得到放大，不一致的成分衰减，表土起了滤滤波器的作用，波器的作用，波器的作用，波器的作用，使地震波的主使地震波的主使地震波的主使地震波的主频频率与率与率与率与场场地卓越周期的地卓越周期的地卓越周期的地卓越周期的频频率一致，率一致，率一致，率一致，这样这样，当，当，当，当建筑物的自振周期与建筑物的自振周期与建筑物的自振周期与建筑物的自振周期与场场地卓越周期一致或接近地卓越周期一致或接近地卓越周期一致或接近地卓越周期一致或接近时时，由于共，由于共，由于共，由于共振而使震害更加振而使震害更加振而使震害更加振而使震害更加严严重重重重 。2 2 .地震所地震所地震所地震所产产生的地面运生的地面运生的地面运生的地面运动动有很大的随机性。有很大的随机性。有很大的随机性。有很大的随机性。3.7.2 结构的抗震性能 (1)(1)构件的抗震性能构件的抗震性能构件的抗震性能构件的抗震性能 构件破坏时的变形构件破坏时的变形构件破坏时的变形构件破坏时的变形v v与屈服时的变形与屈服时的变形与屈服时的变形与屈服时的变形y y的比值称为延性的比值称为延性的比值称为延性的比值称为延性：(2)(2)结结构整体的抗震性能构整体的抗震性能构整体的抗震性能构整体的抗震性能结构整体的抗震性能取决于如下因素：结构整体的抗震性能取决于如下因素：结构整体的抗震性能取决于如下因素：结构整体的抗震性能取决于如下因素：各构件的强度和变形性能；各构件的强度和变形性能；各构件的强度和变形性能；各构件的强度和变形性能；构件之间的连接构造；构件之间的连接构造；构件之间的连接构造；构件之间的连接构造；结构的稳定性；结构的稳定性；结构的稳定性；结构的稳定性；结构的整体性及空间工作能力；结构的整体性及空间工作能力；结构的整体性及空间工作能力；结构的整体性及空间工作能力；能有多道抗震设防系统；能有多道抗震设防系统；能有多道抗震设防系统；能有多道抗震设防系统；非主要构件的抗震能力。非主要构件的抗震能力。非主要构件的抗震能力。非主要构件的抗震能力。3.7.3 合理选择结构的刚度 钢钢筋混凝土筋混凝土筋混凝土筋混凝土结结构的截面大、构的截面大、构的截面大、构的截面大、刚刚性大、延性性大、延性性大、延性性大、延性较较小，比小，比小，比小，比较较适宜适宜适宜适宜于采用于采用于采用于采用刚刚性性性性结结构以提高抗震能力；构以提高抗震能力；构以提高抗震能力；构以提高抗震能力；钢结钢结构与之相反，比构与之相反，比构与之相反，比构与之相反，比较较适合于做成柔性适合于做成柔性适合于做成柔性适合于做成柔性结结构。构。构。构。3.7.4 唐山地震中高层建筑的震害（1 1）地震区不宜采用框架）地震区不宜采用框架）地震区不宜采用框架）地震区不宜采用框架结结构，构，构，构，应优应优先考先考先考先考虑设虑设有部分剪力有部分剪力有部分剪力有部分剪力墙墙的框架的框架的框架的框架-剪力剪力剪力剪力墙结墙结构。构。构。构。（2 2）应应当注意防震当注意防震当注意防震当注意防震缝缝的的的的设计设计。（3 3）平面形状或）平面形状或）平面形状或）平面形状或刚刚度不度不度不度不对对称，使建筑物称，使建筑物称，使建筑物称，使建筑物产产生生生生显显著的扭著的扭著的扭著的扭转转，震害震害震害震害严严重。重。重。重。（4 4）凸出屋面的塔楼受鞭梢效）凸出屋面的塔楼受鞭梢效）凸出屋面的塔楼受鞭梢效）凸出屋面的塔楼受鞭梢效应应的影响，破坏相当的影响，破坏相当的影响，破坏相当的影响，破坏相当严严重。重。重。重。（5 5）楼、楼、楼、楼、电电梯梯梯梯间间破坏一般都比破坏一般都比破坏一般都比破坏一般都比较严较严重。重。重。重。（6 6）高）高）高）高层层部分与低部分与低部分与低部分与低层层部分之部分之部分之部分之间连间连接构造不合理造成接构造不合理造成接构造不合理造成接构造不合理造成严严重震重震重震重震害。害。害。害。（7 7）框架柱截面尺寸太小，箍筋不充分，柱的延性与抗剪）框架柱截面尺寸太小，箍筋不充分，柱的延性与抗剪）框架柱截面尺寸太小，箍筋不充分，柱的延性与抗剪）框架柱截面尺寸太小，箍筋不充分，柱的延性与抗剪能力不足而能力不足而能力不足而能力不足而产产生脆性的剪切破坏或柱生脆性的剪切破坏或柱生脆性的剪切破坏或柱生脆性的剪切破坏或柱头压头压碎。碎。碎。碎。（8 8）由于沿）由于沿）由于沿）由于沿竖竖向楼向楼向楼向楼层质层质量和量和量和量和刚刚度度度度变变化太大，使楼化太大，使楼化太大，使楼化太大，使楼层变层变形形形形过过于集中而于集中而于集中而于集中而产产生破坏。生破坏。生破坏。生破坏。3.7.5 抗震设计的基本原则1 1 .抗震抗震抗震抗震设计设计的基本要求的基本要求的基本要求的基本要求 （1 1）选择选择有利的有利的有利的有利的场场地，避开不利地，避开不利地，避开不利地，避开不利场场地，采取措施保地，采取措施保地，采取措施保地，采取措施保证证地基的地基的地基的地基的稳稳定性；定性；定性；定性；（2 2）选择选择合理的合理的合理的合理的结结构体系；构体系；构体系；构体系；（3 3）平面布置力求）平面布置力求）平面布置力求）平面布置力求简单简单、规则规则、对对称，避免称，避免称，避免称，避免应应力集中力集中力集中力集中的凹角和收的凹角和收的凹角和收的凹角和收进进；避免楼、；避免楼、；避免楼、；避免楼、电电梯梯梯梯间间偏置，尽量减少扭偏置，尽量减少扭偏置，尽量减少扭偏置，尽量减少扭转转的的的的影响；影响；影响；影响；（4 4）尽量避免建筑物）尽量避免建筑物）尽量避免建筑物）尽量避免建筑物竖竖向体型复向体型复向体型复向体型复杂杂、外挑内收、外挑内收、外挑内收、外挑内收变变化化化化过过多，力求多，力求多，力求多，力求刚刚度均匀，不要度均匀，不要度均匀，不要度均匀，不要刚刚度突度突度突度突变变，避免，避免，避免，避免产产生生生生变变形集中；形集中；形集中；形集中；（5 5）结结构布置要受力明确，构布置要受力明确，构布置要受力明确，构布置要受力明确，传传力途径直接力途径直接力途径直接力途径直接简单简单；3.7.5 抗震设计的基本原则（6 6）加）加）加）加强结强结构空构空构空构空间间整体性，增加超静定次数，整体性，增加超静定次数，整体性，增加超静定次数，整体性，增加超静定次数，组织组织多道多道多道多道设设防；防；防；防；（7 7）保）保）保）保证证构件的延性，避免脆性破坏构件的延性，避免脆性破坏构件的延性，避免脆性破坏构件的延性，避免脆性破坏(如如如如锚锚固破坏、剪切破固破坏、剪切破固破坏、剪切破固破坏、剪切破坏等坏等坏等坏等)，也要采取措施防止，也要采取措施防止，也要采取措施防止，也要采取措施防止结结构在地震中失构在地震中失构在地震中失构在地震中失稳稳和和和和倾倾覆；覆；覆；覆；（8 8）尽量减）尽量减）尽量减）尽量减轻结轻结构自重，减少地基土构自重，减少地基土构自重，减少地基土构自重，减少地基土压压力，降低地震作用；力，降低地震作用；力，降低地震作用；力，降低地震作用；（9 9）保）保）保）保证证足足足足够够的的的的刚刚度，度，度，度，满满足高足高足高足高层层建筑建筑建筑建筑结结构允构允构允构允许许位移位移位移位移值值的要的要的要的要求；求；求；求；（1010）调调整平面形状与尺寸，采取构造措施和留整平面形状与尺寸，采取构造措施和留整平面形状与尺寸，采取构造措施和留整平面形状与尺寸，采取构造措施和留临时临时性施性施性施性施工工工工缝缝(后后后后浇带浇带)的方法，尽量不的方法，尽量不的方法，尽量不的方法，尽量不设设防震防震防震防震缝缝，少，少，少，少设设防震防震防震防震缝缝。3.7.5 抗震设计的基本原则2 2 .抗震抗震抗震抗震设设防目防目防目防目标标 小震不坏小震不坏小震不坏小震不坏 中震