多高层房屋结构的分析和设计计算

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1、多高层房屋结构的分析和设计计算一、荷载1】竖向荷载高层建筑钢结构楼面和屋顶活荷载以及雪荷载的标准值及其准永久系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定采用。高层活荷载不得小于下表规定：　　2】风荷载★现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的风荷载对一般建筑结构的重现期为50年，并规定对高层建筑采用的重现期可适当提高，对于特别重要和有特殊要求的高层建筑，重现期可取100年，基本风压乘以系数。★应特别考虑邻近建筑的影响，对于高度超过200m的建筑物风荷载，应按风洞试验确定。★当高层建筑顶部有小体型的突出部分(如伸出屋顶的电梯间、屋顶瞭望塔建筑等)时，设计应考虑鞭梢效应。3】地

2、震荷载抗震设防原则、设计反应谱见《建筑抗震设计规范》。★计算方法：●底部剪力法●振型分解反应谱法●竖向地震作用●时程分析法●不少于四条能反映当地场地●特性的地震加速度波●地震波的持续时间不宜过短，●宜取10~20s或更长●人工模拟地震波●输入地震波的峰值加速度为　　二、结构分析★计算模型●计算方法：作用效应可采用弹性方法计算对抗震设防的高层钢结构验算在罕遇地震作用下结构的层间位移和层间位移延性比，要进行弹塑性分析●计算模型：平面抗侧力结构的空间协同计算模型：一般情况平面结构计算模型：用于结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、不计扭转效应1】空间结构计算模型：适用于结构平面或立面不规则、

3、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★注意要点：1】现浇组合楼盖可假定楼面在其自身平面内为绝对刚性2】作为杆件体系分析时，考虑剪切变形、轴向变形的影响，考虑节点域剪切变形对框架侧移的影响3】结构弹性分析时宜考虑现浇钢筋混凝土楼板与钢梁的共同工作，结构弹塑性分析时，不考虑楼板与梁的共同工作4】柱间支撑两端的构造应为刚性连接，但可按两端铰接计算5】现浇竖向连续钢筋混凝上剪力墙，宜计入墙的弯曲变形、剪切变形和轴向变形6】应计入重力荷载引起的竖向构件差异缩短所产生的影响★静力分析方法●框架结构、框架-支撑结构、框架剪力墙结构和框筒结构等，其内力和位移均可采用矩阵位移法计算●筒体

4、结构可按位移相等原则转化为连续的竖向悬臂筒体，采用薄壁杆件理论、有限条法或其他有效方法进行计算●对于高度小于60m的建筑或在方案设计阶段估算截面时，可采用如下近似方法计算荷载效应：●在竖向荷载作用下，框架内力可以采用分层法进行简化计算。在水平荷载作用下，框架内力和位移可采用D值法进行简化计算2】平面布置规则的框架-支撑结构，在水平荷载作用下简化为平面抗侧力体系分析时，可将所有框架合并为总框架，并将所有竖向支撑合并为总支撑，然后进行协同工作分析。总支撑可当作一根弯曲杆件，其等效惯性矩Ieq：　　3】平面布置规则的框架剪力墙结构，在水平荷载作用下简化为平面抗侧力体系分析时，可将所有框架合并为

5、总框架，所有剪力墙合并为总剪力墙，然后进行协同工作分析4】平面为矩形或其他规则形状的框筒结构，可采用等效角柱法、展开平面框架法或等效截面法，转化为平面框架进行近似计算5】对规则但有偏心的结构进行近似分析时，可先按无偏心结构进行分析，然后将内力乘以修正系数，修正系数应按下式计算：　　　　6】用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，对体型较规则的丙类建筑可折减，但对乙类建筑不应折减。折减系数k的取值，根据所考虑截面的位置，按本图规定采用。但体型不规则的建筑或体型规则但基本自振周期T1£的结构，倾覆力矩不应折减　　★将梁柱节点域当作一个单独的单元进行结构

6、分析，来计入梁柱节点域剪切变形对高层建筑钢结构侧移的影响★多、高层框架近似分析方法★分层法(竖向荷载作用的平面框架)把每层作为无侧移框架用力矩分配法进行计算。　　4】由梁端弯矩求梁的剪力改进反弯点法:考虑端部转角非零的影响，对柱的抗侧移刚度进行修正，同时亦考虑影响反弯点位置的一些因素对其进行修正，可显著提高反弯点法的精度。修正后柱的抗侧移刚度记为D：　　　　a称为柱侧移刚度修正系数，与其两端连接的横梁的线刚度有关：　　★反弯点高度比：反弯点到柱下端的距离与柱高的比值★标准反弯点高度比：层高、跨度和梁柱线刚度比都为常数的多层多跨框架在水平荷载作用下的反弯点高度比三、地震作用分析方法★基本原

7、则：小震不坏，大震不倒。三水准设防和二阶段设计★二阶段设计★第一阶段为多遇地震作用下的弹性分析，验算构件的承载力和稳定以及结构的层间侧移；★第二阶段为罕遇地震下的弹塑性分析，验算结构的层间侧移和层间侧移延性比。★第一阶段抗震设计计算方法：★底部剪力法★振型分解反应谱法★时程分析法★第一阶段抗震设计方法适用范围：1】高度不超过40m且平面和竖向较规则的以剪切型变形为主的建筑，可采用现行国家标准《建筑抗震设计规范》规定的地震作用和底部剪