荷载作用与结构计算分析课件.ppt

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1、第3章荷载作用与结构计算分析高层建筑结构在设计使用年限以内可能承受的主要作用有荷载和其他非荷载因素。荷载可以分为恒载和活荷载，活荷载又可以分为楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载和风荷载。非荷载因素主要有地震作用、温度作用和混凝土的收缩、徐变等高层建筑结构的主要作用3.1竖向荷载恒载恒载包括结构构件(梁、板、柱、墙、支撑)和非结构构件(抹灰、饰面材料、填充墙、吊顶等)的重量。这些重量的大小不随时间而改变，又称为永久荷载。楼面活荷载高层建筑以民用为主。对于民用建筑楼面均布活荷载标准值，可根据调查统计而得。我国《建筑结构荷载规范》(GB5000

2、9--2001)规定的民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数。雪荷载雪荷载屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：3.2风荷载风对高层建筑结构作用的特点由于气压变化引起大气运动，形成风。风对高层建筑结构的作用具有如下特点：1.风力作用与建筑物的外形直接有关，圆形与正多边形受到风力较小，对抗风有利；相反，平面凹凸多变的复杂建筑物受到的风力较大，而且容易产生风力扭转作用，对抗风不利。2.风力受建筑物周围环境影响较大，处于高层建筑群中的高层建筑，有时会出现受力更为不利的情况。例如，由于不对称遮挡而使风力偏心产生扭

3、转；相邻建筑物之间的狭缝风力增大，使建筑物产生扭转等等。在这些情况下要适当加大安全度。3.风力作用具有静力作用与动力作用两重性质。4.风力在建筑物表面的分布很不均匀，在角区和建筑物内收的局部区域，会产生较大的风力。5.与地震作用相比，风力作用持续时间较长，其作用更接近于静力荷载。但对建筑物的作用期间出现较大风力的次数较多。6.由于有较长期的气象观测，大风的重现期很短，对风力大小的估计要比地震作用大小的估计较为可靠，因而抗风设计也具有较大的可靠性。单位面积风荷载标准值(1)当计算主要承重结构时(2)当计算围护结构时基本风压作用在建筑物上

4、的风压力与风速有关，可表示为：风压高度变化系数风荷载体型系数风力在建筑物表面上分布是很不均匀的，一般取决于其平面形状、立面体型和房屋高宽比。通常，在迎风面上产生风压力，侧风面和背风面产生风吸力(图3-7)。用体型系数来表示不同体型建筑物表面风力的大小。体型系数通常由建筑物的风压现场实测或由建筑物模型的风洞试验求得。风振系数高层建筑结构当高度大于30m、高宽比大于l.5时，可按下式计算：舒适度对风振加速度的限制风荷载换算风荷载换算图倒三角形荷载最大值qk为也可以将主体结构上楼面处的集中风荷载全部换算成倒三角形荷载，则地震作用地震作用地震

5、的基本知识1.地震、震源、震中和震中距2.地震波、震级和地震烈度高层建筑结构的抗震设防1.高层建筑抗震设防分类2.高层建筑的设防标准3.高层建筑的抗震设防目标高层建筑抗震设防分类(1)甲类建筑甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑。这类建筑应根据具体情况，按国家规定的审批权限审批后确定。甲类建筑应采取专门的设计方法，例如：对建筑物的不同使用要求规定专门的设防标准；采用地震危险性分析提出专门的地震动参数；采取规范以外的特殊抗震方案、抗震措施和抗震验算方法等。(2)乙类建筑乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽

6、快恢复的建筑，例如：救护、医疗、广播、通讯等，但不是所有这类型的高层建筑均列人乙类，应根据城市防灾规划确定，或由有关部门批准确定。由于其重要性，乙类建筑要提高抗震措施的要求。属于乙类建筑有以下高层建筑物：1)对国内、外广播的广播电台、电视台和节目传输中心、电视发射中心。通常指国家级、省和直辖市级的广播电视中心；2)城市和长途通讯枢纽；重要的市电话局；国际无线电台；3)有200床位以上的医院病房楼、门诊楼。(3)丙类建筑高层建筑的设防标准各抗震设防类别的高层建筑结构，其抗震措施应符合下列要求：(1)甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防

7、烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。当建筑场地为l类时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。(2)乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。当建筑场地为l类时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施

8、。(3)丙类建筑：应符合本地区抗震设防烈度的要求。当建筑场地为工类时，除6度外，应允许按本地区抗震设防烈度降低1度的要求采取抗震构造措施。(4)丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允