第3章高层建筑结构的荷载和地震作用讲解.ppt

—高、大、细、长等柔性工程结构的主要设计荷载 风的破坏力 风的破坏力 风的破坏力 3.1.3 结构风洞实验 (1)风洞试验目的 结构抗风研究与设计时需要结构的体形系数和风振系数，但仅依靠荷载规范，往往很难精确得到。在实际中，常采用风洞试验来准确获得体形复杂结构的体型系数和风振系数。 3.1.3 结构风洞实验 (2)模拟方法 国内主要风洞 TJ-2 ：实验段高2.5 米×宽3.0米×长15m ，风速3～67 米/秒。 TJ-3 ：实验段 2.0 米高×15米宽× 15米长 ，风速0.5～17 米/秒。 3.2 风荷载 一高层钢筋混凝土结构，平面形状为正六边形，边长为20m。房屋共20层，除底层层高为5m外，其余层高为3.6m。该房屋的第一自振周期T1=1.2S，所在地区的基本风压 地面粗糙度为C类。试计算各楼层处与风向一致方向总的风荷载标准值。 风向 [解] 1 确定体形系数 0 -0.5 +0.8 -0.5 0 -0.5 ① ② ③ ④ 该房屋共有6个面，查表得到各个面的风荷载体形系数，如图所示，不为零的4个面分别用①②③④表示。 20m 2 计算各层的风压高度系数 近似假定室内外地面相同，则二层楼面离室外地面高度为5m，查表，对于C类地面粗糙度， 同理可求得其余各层楼面标高处的风压高度系数。 3 计算风振系数 查表 房屋高宽比H/B=(5+3.6×19)/34.64=2.1 ，查表， 对于质量和刚度沿高度比较均匀的房屋，结构振型系数可以取 对于C类地面，乘0.62 根据0.62×1.01=0.63 4 计算各个面不同高度的分布风荷载 5 计算各个面各楼层处的集中风荷载 6 计算各楼层处总的风荷载 风荷载计算结果 自然形成法和人工形成法。 （1）自然形成法：在均匀粗糙壁上自然形成模拟的大气边界层，所需试验段非常长，一般要求20米以上，而且通常还需加上一定的人工紊流装置，目前很少采用。 （2）人工形成法：当前国际上主要采用的大气边界层模拟方法。方法有：曲网法、棍栅法、曲线切面蜂窝法、1/4椭圆尖劈+挡板+粗糙元法、大孔眼格网法、尖塔旋涡发生器法和孔板速度车法。 同济大学风洞：有大、中、小三座边界层风洞，总体规模居世界前列，其中 TJ-3 号风洞为世界同类风洞的第二位。 TJ-1 ：直流闭口式，实验段1.8 m高×1.8m宽×14m长 ，风速1～30 米/秒。 第 3章 高层建筑结构的荷载和地震作用 第 3章 高层建筑结构的荷载和地震作用 第 3 章 高层建筑结构荷载 高层建筑结构设计 第3章 高层建筑结构的荷载 与多层建筑结构有所不同，高层建筑结构—— 1）竖向荷载效应远大于多层建筑结构； 2）水平荷载的影响显著增加，成为其设计的主要因素； 3）对高层建筑结构尚应考虑竖向地震的作用。 高层建筑结构主要承受竖向荷载和水平荷载。 1）竖向荷载 2）水平荷载 恒荷载 活荷载 风荷载 地震作用 空气流动形成的风遇到建筑 物时，就在建筑物表面产生 压力或吸力，这种风力作用 叫风荷载。 风的大小与 （1）近地风的性质、风速、风向有关 （2）建筑物所在地的地藐及周围环境 （3）建筑本身的高度、形状以及表面状况有关 “森拉克”肆虐浙闽 防波堤被冲垮百米???????[?2003 七月 28 12:43?] 　由于16号“森拉克”台风的袭击，投资1.2亿元、总长达1837米的玉环县坎门渔港防波堤遭受严重的损坏。渔港西堤被巨浪冲垮2个缺口，造成防波堤砌面下滑，总长达100多米。险情发生后，当地政府组织公安、边防、民兵应急分队和群众及时进行抢修，力争将损失降低到最低限度。　 广州大道南一栋五层厂房 近1000平方米的2块铁皮被卷起后砸中附近五金厂，100多名工人侥幸逃过大难 一、沪环球金融中心建筑装风阻尼器 上海环球金融中心位于上海浦东陆家嘴地区建设中的101层超高层综合大厦（492m）。 该工程上海环球金融中心在90层（地上395米）设置2台重约150吨的配重物体风阻尼器，可抗12级以上台风。通过引入风阻尼器，将能使强风时加在建筑物上的加速度（重力）降低40%左右。另外，风阻尼器也可以降低强震对建筑物，尤其是建筑物顶部的冲击。 二、台湾101大楼装风阻尼器 “台湾101金融大楼”位于台北信义计划区，这座达508米高的建筑物将超过美国芝加哥的西尔斯大楼，成全球最高的建筑物。 大楼楼顶内部用钢缆悬着一颗重660吨、直径5.5米的巨球，巨球位于88楼，这是世界最大、最重、唯一外露可供参观的风阻尼器，它是通过巨大钢球的摆动来减缓建筑物的晃幅。造价新台币一亿三千两百万元(人民币约2640万元)。 3.1.1 风荷载标准值