第3章高层建筑结构荷载作用与结构设计原则要点解析.ppt

第三章 高层建筑结构设计的一般原则 3.1基本假定 钢筋混凝土高层建筑结构工作行为并非体现弹性匀质性质，精确计算十分困难，为了简化计算，要突出主要因素，忽略次要因素。 弹性变形假定 结构主体处于弹性工作状态，内力与位移采用弹性工作方法计算，只对某些构件（框架梁及连梁）考虑局部塑性变形（内力调幅） 刚性楼板假设 同层各竖向抗侧移构件水平位移相等，楼板在平面内刚度无限大，平面外刚度为零。 平面抗侧力假设 任何一片抗侧力结构只能承受其平面内的侧向力，其平面外的刚度为零 根据假定2，水平荷载按抗侧移刚度分配；根据假定3，将空间结构简化为平面结构，求得各抗侧力构件分配的水平力；根据假定1，求得内力和位移。 对于平面和立面规则的高层建筑结构，基本能满足基本假定； 对于平面和立面不规则的高层建筑结构，宜按空间整体工作计算，并考虑构件的弯曲、剪切、轴向、扭转变形； 3.2荷载效应及地震作用效应组合 1. 无地震作用效应组合时，荷载效应组合的设计值应按下式确定： （3.1) 式中S——荷载效应组合的设计值； γG——永久荷载分项系数； γQ——楼屋面活荷载分项系数； γw——风荷载的分项系数； SGK——永久荷载效应标准值； SQk——面活荷载效应标准值； Swk——风荷载效应标准值； ψQ、ψw——分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数，当永久荷载效应起控制作用时应分别取0.7和0.0；当可变荷载效应起控制作用时应分别取1.0和0.6或0.7和1.0。 注：对书库、档案库、储藏室、通风机房和电梯机房，本条楼面活荷载组合值系数取0.7的场合应取为0.9。 3.2荷载效应及地震作用效应组合 1. 无地震作用效应组合时，荷载效应组合的设计值应按下式确定： （3.1) 荷载分项系数应按下列规定采用： 2. 有地震作用效应组合时，荷载效应和地震作用效应组合的设计值应按下式确定： 取0.2 （3.2) (1)承载力计算时: （２）位移计算时，各分项系数均应取1.0 抗震设计时应同时考虑两个公式 例题：某框架结构为50米，梁端弯矩如下：恒荷载-50KN.M，活荷载-80KN.M，风荷载+-65KN.M，水平地震+-110KN.M，求梁端的最大正负弯矩。 （恒荷载、活荷载作用下的弯矩已调幅；计算重力荷载代表值时，活荷载组合值系数取0.5） 3.3构件承载力计算、结构稳定验算和抗倾覆验算 3.3.1构件承载力计算 无地震作用组合： （3.3) 有地震作用组合： （3.4) γ0——结构重要性系数， γRE——构件承载力抗震调整系数。 γRE——构件承载力抗震调整系数 当仅考虑竖向地震作用组合时，各类结构构件的承载力抗震调整系数均应取为1.0 3.3.2结构稳定验算 （刚重比） （强制性条文） 高层建筑混凝土结构仅在竖向重力荷载作用下产生整体失稳的可能性很小，其稳定设计主要是控制在风荷载或水平地震作用下，重力荷载产生的二阶效应不致过大，刚重比（刚度与重力荷载之比）是影响重力Ｐ－Δ效应的主要参数，满足（3.5)、（3.6)要求时，，重力Ｐ－Δ效应可控制在20%以内。 当结构的设计水平力较小，如计算的楼层剪重比（楼层剪力与其上各层重力荷载代表值之和的比值）小于0.02时，结构刚度虽能满足水平位移要求，但往往不能满足本条的稳定要求。 3.3.2结构稳定验算 （刚重比） （高规5.4）1 剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构应符合下式要求： （3.5) 2 框架结构应符合下式要求： （3.6) 结构抗倾覆验算