2.2多、高层房屋结构的分析和设计计算06解读.ppt

2.2 多、高层房屋结构的分析和设计 p350~361、P427~439 3．地震荷载 地震反应谱 水平地震影响系数α的计算： (1) 底部剪力法 (2)振型分解反应谱法 (3)竖向地震作用 (4)时程分析法 二、结构分析 2．静力分析方法 3．多、高层框架近似分析方法 (2) D值法 2）D值法 4．稳定分析方法 5 ．地震作用分析方法 (1)??? 第一阶段抗震设计 (2)第二阶段抗震设计 三、结构设计 2．构件验算 多、高层钢结构设计中应注意的一些问题 框架—支撑(剪力墙板)体系中，总框架所承担的地震剪力，不得小于结构底部总剪力的25％。 角柱和两个互相垂直的抗侧力构件共用的柱，考虑同时受双向地震作用的效应，应将一个方向的荷载产生的柱内力在上述调整的基础再提高30％。 验算多遇地震作用下，整体基础(筏形或箱形基础)对地基的作用时，可采用底部剪力法计算作用于地基的倾覆力矩，其折减系数宜取0.8；计算倾覆力矩对地基的作用时，不考虑基础侧面回填土的约束作用。 第二阶段结构已进入弹塑性状态，应采用时程分析法计算结构的弹塑性地震反应； 第二阶段设计的目的，是验算结构在大震时是否会倒塌。 1．荷载组合 按第一阶段设计时 式中 ?w——风荷载组合值系数，一般结构取0.0，风荷载起控制作用的高层建筑应取0.2； ?w——风荷载分项系数； · ?Eh，?Ev——分别为水平、竖直地震作用分项系数； SGE——重力荷载代表值的效应，有吊车时，尚应包括悬吊物重力标准值的效应； SEhk——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； SEvk——竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； Swk——风荷载标准值的效应； (1) 一般要求 在不计算地震作用的效应组合中应满足下列要求： 1) 构件承载力应满足 2) 在风荷载作用下，顶点质心位置的侧移不宜超过建筑高度的1／500；质心层间侧移不宜超过楼层高度的1／400。 3) 超高层钢结构必须考虑人体的舒适度。《高层民用建筑钢结构技术规程》对高层建筑钢结构在风荷载作用下的顺风向和横风向顶点最大加速度，作出了限值： aw、atr ——顺风向和横风向的顶点最大加速度。 (a) 顺风向顶点最大加速度 (b) 横风向顶点最大加速度 圆筒形高层建筑有时会发生横风向的涡流共振现象，设计中用高层建筑顶部风速来控制： 不能满足时，可采用增加刚度使自振周期减小来提高临界风速，或者进行横风向涡流脱落共振验算。 (2) 抗震设计 (a) 第一阶段抗震设计中，结构构件承载力应满足： 按《建筑抗震设计规范》的规定，多高层建筑钢结构的层间侧移标准值，不得超过结构层高的1／300。 (b) 第二阶段抗震设计应满足的要求： 结构层间侧移不得超过层高的1／70； 结构层间侧移延性比(层间最大允许位移与其弹性位移之比)不得大于表 4-21的规定。 1．计算模型的建立 当结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、不计扭转效应时，可采用平面结构计算模型； 当结构平面或立面不规则、体型复杂、无法划分成平面抗侧力单元的结构，或为筒体结构时，应采用空间结构计算模型。 建立计算模型时应注意： (1) 假定楼面在其自身平面内为绝对刚性。对整体性较差，或开孔面积大，或有较长外伸段的楼面，或相邻层刚度有突变的楼面，宜采用楼板平面内的实际刚度，或对按刚性楼面假定计算所得结果进行调整。 (2) 高层钢结构梁柱的跨度与截面高度比一般都较小，应考虑剪切变形的影响；高层框架柱轴向变形的影响也不能忽视；梁的轴力小，且与楼板组成刚性楼盖，可不考虑梁的轴向变形，但当梁同时作为腰桁架或帽桁架的弦杆或支撑桁架的杆件时，轴向变形不能忽略；钢框架节点域较薄，其剪切变形对框架侧移影响也应考虑。 弹性分析时，压型钢板组合楼盖中梁的惯性矩对两侧有楼板的梁取1.5Ib，仅一侧有楼板时取1.2Ib，Ib为钢梁惯性矩。 (4) 抗震设计的高层建筑柱间支撑两端的构造应为刚性连接，但按铰接计算。偏心支撑的耗能梁段按单独单元计算。 (5) 现浇竖向连续钢筋混凝土剪力墙，宜计入墙的弯曲变形、剪切变形和轴向变形。当钢筋混凝土剪力墙具有比较规则的开孔时，可按带刚域的框架计算；当具有复杂开孔时，宜采用平面有限元法计算。 (6) 当进行结构内力分析时，应计