华科高层建筑结构设计3.ppt

房屋高度大于200m 或有下列情况之一时，宜进行风洞试验判断确定建筑物的风荷载。 — 平面形状或立面形状复杂； — 立面开洞或连体建筑； — 周围地形和环境较复杂。 风荷载 3.1.3风洞试验 3.2 地震作用 地震效应: 地面运动产生的结构反应,包括加速度、速度、位移反应。 地面运动特性的特征量（三要素）：强度、频谱和持续时间。 震中距的影响 建筑物本身的动力特性对建筑破坏程度有很大的影响，建筑物的动力特性：主要指建筑物的自振周期、振型和阻尼。 3.2.1 地震作用的特点 1.在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震的影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用（此时建筑物基本上处于弹性阶段）。 3.2.2 抗震设防准则和基本方法 抗震设防的目标：(三水准) “小震不坏，中震可修，大震不倒” 抗震设防是对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震措施，以达到结构抗震的效果和目的。 即： 3· 在遭受高于本地区设防烈度的预估罕遇地震的影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏（此时建筑物将产生严重破坏但不至于倒塌）。 2· 在遭受本地区规定的设防烈度的地震的影响时，建筑物（包括结构和非结构部分）可能有一定损坏，但不至危及人民生命和生产设备的安全，经一般修理仍可继续使用。（此时建筑物进入弹塑性阶段） 第二阶段设计：对于有特殊要求的建筑和地震时容易倒塌的结构，按大震作用下验算结构的弹塑性变形，以满足第三水准的要求。 《抗震规范》以二阶段设计法来实现上述“三水准”抗震设计目标。 第一阶段设计：按小震作用效应和其它荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力，以及小震作用下验算结构的弹性变形，以满足第一、二水准的要求。然后通过概念设计和构造措施来满足第三水准的要求。 反应谱：单质点弹性体系在一定的地面运动作用下，其最大反应（加速度、速度和位移反应）与体系自振周期之间的变化曲线（谱曲线）。 3.2.3抗震计算理论 计算地震作用的方法可分为静力法、 反应谱方法（拟静力法）和时程分析法 （直接动力法）。 反应谱理论 用地震波（加速度时程）作为地面运动输入，直接计算并输出结构随时间而变化的地震反应。 地震波的选取：采用弹塑性动力分析方法进行薄弱层验算时，宜符合下页要求： 直接动力理论 抗震设防烈度 7度 8度 9度 Amax(cm/s2) 220(310) 400(510) 620 1 应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于二组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，且弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65%，多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80%； 2 地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的5 倍和15s，地震波的时间间距可取0.01s 或0.02s； 3 输入地震波的最大加速度，可按表采用。 3 输入地震波的最大加速度，可按下表采用。 4 结构地震作用效应宜取多条时程曲线计算结果的包络值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。 时程分析时输入地震加速度的最大值（cm/s2） 抗震设防烈度 6度 7度 8度 9度 多遇地震 18 35（55） 70(110) 140 设防地震 50 100(150 200(300) 400 罕遇地震 120 220(310) 400(510) 620 注：7、8 度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g 和0.30g 的地区, 此处g 为重力加速度。 3.2.4 设计反应谱 因此关键在于确定 值。其直接变量为 结构自振周期，另外还场地特征周期和结构阻 尼比有关 。然后按《抗震规范》中给出的地震 影响系数曲线确定。 地震作用： 地震影响系数： 1、除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05，此时，阻尼调整系数η2=1 ；曲线下降段衰减指数γ=0.9 ，直线下降段的下降斜率调整系数η1=0.02 2、当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于0.05时： η2 阻尼调整系数，当小于0.55时，应取0.55 水平地震影响系数最大值αmax 应按下表取值；特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表3-9取值。 6度时建造于Ⅳ类场地较高的高层建筑，7度和7度以上的建筑结构，应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。 水平地震影响系数最大值αmax 特征周期