高层设计专题教材.ppt

1 内容 1、上部结构与地下室共同工作 1.1 有地下室结构的特点 上部结构与地下室组成一个承力体系，具有共同的位移场，相互协调变形； 地下室外的回填土对结构有一定的约束作用。 规范有关规定 《抗震规范》第6.1.14条、《高规》第5.3.7条都规定，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。 《高规》的“宣贯培训材料”（P5-12）建议：当刚度比不满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定时，有条件可增加地下室楼层的侧向刚度，或者将主体结构的嵌固部位下移至符合要求的部位。 地下室侧向刚度比计算 《高规》的“宣贯培训材料”（P5-12）建议： 方法1：按《抗震规范》的楼层剪力与层间位 移比计算 方法1：按《高规》附录E的剪切刚度比计算 《抗震规范》第6.1.14条文说明中建议： 当进行方案设计时，侧向刚度比可采用剪切刚度比估算。 1.2 分析模型 简化的分离模型： 将上部结构与地下室分裂开，分别设计计算 共同工作分析 将上部结构与地下室作为一个整体，考虑共同作用，采用如下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约束作用。 方法1：嵌固地下室的水平位移 方法2：对地下室部分施加弹簧约束 分析模型 共同工作分析 通过对地下室部分施加弹簧约束，考虑地下室外的回填土对结构有一定的约束作用。 1.3 风、地震、恒活荷载作用计算 风荷载计算 地下室部分的基本风压为零； 在地上部分的风荷载计算中，自动扣除地下室部分的高度，地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点； 结构在风荷载作用下的反应（位移、内力）受地下室外的回填土约束。 地震作用计算 结构在地震作用下的反应（周期、振型、位移、内力）受地下室外的回填土约束； 由地下室质量产生的地震力，主要被室外的回填土吸收； 在计算结构的“最小剪重比”时，不考虑地下室部分。 恒活荷载作用计算 地下室部分竖向构件的轴向变形和转动会导致上部结构恒活作用内力的重分布。 对于一般规则结构，地下室外的回填土约束对竖向荷载作用影响很小。 对于不规则结构，地下室外的回填土约束对竖向荷载作用有一定影响，在计算中由程序自动反映这一特点。 1.4 地下室抗震设计 地下室的抗震等级（抗震规范第6.1.3条） 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层一下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。地下室无上部结构的部分，可可根据具体情况采用三级或更低等级。 地下室抗震设计 构造要求（抗震规范第6.1.14条） 地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除应满足计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。 地上一层框架结构柱和抗震墙墙底截面的设计弯矩值应符合6.2.3、 6.2.6、 6.2.7条规定。 位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和。 地下室抗震设计 有关调整 底层柱墙内力的调整（在０.０标高处） 框支柱的地震力调整 剪力墙底部加强区 1.5 地下室外墙平面外设计 恒活荷载作用 结构整体分析得到的恒活荷载的轴力、弯矩 面外土、水侧作用 按简化方法计算面外土水侧压力作用的弯矩 配筋设计 按压弯构件进行配筋计算 1.6 地下室人防设计 人防荷载计算的输入参数 地下室层数与人防地下室层数 考虑了哪些构件的人防设计 人防作用效应分析模型 人防作用效应组合 地下室外墙的平面外设计 地下室构件的人防设计 2、楼板在结构整体分析中的考虑 2.1 有关规定 《抗震规范》第3.4.3条第1款的第2项规定，凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时，尚应计及扭转影响。 《高规》第4.3.6条规定，当楼板平面比较长、有较大的凹入和开洞而使楼板有较大削弱时，应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。 有关规定 《高规》第5.1.5条也规定：进行高层建筑内力与位移计算时，可假定楼板在其自身平面内为无限刚性，相应地应采取必要措施保证楼板平面内的整体刚地。当楼板会产生明显的面内变形时，计算时应考虑楼板的面内变形或对采用楼板面内无限刚性假定计算方法的计算结果进行适当调整。 楼板刚度的特点 楼板刚度由面内刚度和面外刚度两部分组成 面内刚度——膜剪切单元 面外刚度——板弯曲单元 对楼板的假定 刚性楼板假定 弹性楼板6 弹性楼板3 弹性膜 2.2 刚性楼板假定 刚性楼板假定 面内刚度无限大，面外刚度为零 适用范围 楼板不特殊的绝大多数工程 梁刚度放大 变相地考虑楼板的面外刚度 2.3 弹性楼板6 弹性楼板6 考虑楼板的面内刚度和面外刚度 采用壳单元 适用范围 所有工程 缺点 计算量大，影响梁配筋结果 2.4 弹性楼板3 弹性楼板3 面内刚度无限大