兰州理工大学土木工程学院房屋建筑钢结构设计课件第四章第四节 多、高层房屋结构的分析和设计计算.ppt

4.4 多、高层房屋结构的分析和 4.4.1 荷 载 4.4.2 结构分析 4.4.3 结构设计 4.4.1 荷 载 4.4.2 结构分析 空间结构计算模型 静力分析方法（一） 静力分析方法（二） 在水平荷载作用下简化为平面抗侧力体系分析时 等效角柱法、展开平面框架法或等效截面法 其它近似方法 规则但有偏心的结构近似分析时，可先按无偏心结构进行分析，然后将内力乘以修正系数； 底部剪力法估算高层钢框架结构的构件截面时，水平地震作用下倾覆力矩引起的柱轴力，体型较规则的丙类建筑可折减，但乙类建筑不应折减。 荷载组合 地震作用不参与荷载组合，多、高层建筑的竖向荷载通常包括：永久荷载、楼面使用荷载及雪荷载，水平荷载只有风荷载； * * 内容提示： 地震荷载 风 荷 载 竖向 荷载 荷载种类 高层钢结构抗震设计应进行多遇地震作用及罕遇地震作用两阶段的抗震计算 3 对高层建筑采用的重现期可适当提高基本风压乘以系数1.1计之 对一般建筑结构的重现期为50年 2 层数较少的多层建筑应考虑活荷载的不利分布 楼面、屋顶活荷载和雪荷载的标准值及其准永久系数规定 1 内 容 序号 ---地震影响系数； ---地震影响系数最 大值； 地震影响系数最大值（阻尼比为0.05） 1.40 0.90(1.20) 0.50(0.72) ----- 罕遇地震 0.32 0.16(0.24) 0.08(0.12) 0.04 多遇地震 9 8 7 6 地震影响 烈度 括号数字分别对应于设计基本加速度0.15g和0.30g地区的地震影响系数 ---结构周期； 地震作用--抗震设计反应谱 计算水平地震作用的底部剪力法 一、底部剪力的计算 第j振型 j振型的底部剪力为 G—结构的总重力荷载代表值 组合后的结构底部剪力 —高振型影响系数 (规范取0.85) Geq—结构等效总重力荷载代表值，0.85G ---相应于j振型自振周期的地震影响系数； --- j振型i质点的水平相对位移； --- j振型的振型参与系数； --- i质点的重力荷载代表值。 m1 m2 mi 1振型地震 作用标准值 2振型 j振型 n振型 地震作用效应 （弯矩、位移等） --j振型地震作用产生的地震效应； m --选取振型数 ---体系j振型i质点水平地震作用标准值计算公式 一般只取2-3个振型，当基本自振周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时，振型个数可适当增加。 振型分解反应谱法 计算模型的选取 平面抗侧力结构的 空间协同计算模型 平面结构计算模型 多、高层建筑钢 结构的计算模型 结构布置规则、 质量及刚度 沿高度分布均匀、 不计扭转效应 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 筒体结构 矩阵位移法 薄壁杆件理论、有限条法等 框架结构 框架-支撑结构 框架剪力墙结构 框筒结构 筒体结构 竖向悬臂筒体 近似方法 竖向荷载 分层法 水平荷载 D值法 框架-支撑结构协同工作分析 总支撑 总框架 （框架剪力墙结构） 平面为矩形或其他规 则形状的框筒结构 平面框架 等效截面法计算外框筒的构件截面尺寸时，外框筒可视为平行于荷载方向的两个等效槽形截面。 4.4.3 结构设计 ：风荷载组合值系数 ：重力荷载代表值的效应 ：水平地震作用标准值的效应 ：竖向地震作用标准值的效应 ：风荷载标准值的效应 地震作用参与荷载组合，按第一阶段设计时由下式计算荷载效应组合：