第3章03 高层建筑结构荷载ppt课件.ppt

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1、例3：四层钢筋混凝土框架结构，建造于基本烈度为8度区，场地为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，层高和层重力代表值如图所示。结构的基本周期为0.56s,试用底部剪力法计算各层地震剪力标准值。7/28/20211解：结构总水平地震作用标准值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36顶部附加水平地震作用顶部附加地震作用系数7/28/20212各层水平地震作用131.6238.9313.7359.319.7111.9107.374.845.6339.612008

2、115178024.94895.03644514.4411.087.724.36831.61039.51039.51122.74033.34321ΣVi(kN)(kN)Fi(kN)GiHi(kN.m)Hi(m)Gi(kN)层各层水平地震剪力标准值7/28/20213二、振型分解反应谱法1）适用范围：不符合底部剪力法适用条件的其他高层建筑，宜用振型分解反应谱法确定等效地震荷载及内力；对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦连振动影响的振型分解反应谱法（不介绍）。2）振

3、型：多自由度体系可以按振型分解方法得到多个振型，通常n层结构可看成n个自由度，有n个振型，如图所示7/28/202147/28/202152、振型分解反应谱法back计算振型计算地震影响系数和振型参与系数计算振型地震作用计算振型地震效应振型组合xg(t)xi(t)X1iXjiXni两点注意：1.计算步骤2.塔楼7/28/202163、计算方法：（1）结构第j振型i质点的水平地震作用标准值Fji第j振型i质点水平地震作用的标准值；αj为相应于j振型自振周期Tj的地震影响系数；Xji为第j振型i质点的水平相对位

4、移(振幅系数)7/28/20217有效参与质量系数应大于90%7/28/202184、计算水平地震作用效应当求出各振型的地震作用后，不应简单地把得到的各振型地震作用之和用来计算结构的内力与位移，而是应当用各振型的地震作用分别求出结构的地震反应（如内力与位移），然后用下式计算地震作用效应：7/28/20219例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地，设计地震分组为第二组。解：（1）求体系的自振周期和振型（2）计算各振型的地震影响系数1.400.90(1.20)0.

5、50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影响烈度地震影响系数最大值（阻尼比为0.05）查表得地震特征周期分组的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三组0.750.550.400.30第二组0.650.450.350.25第一组ⅣⅢⅡⅠ场地类别7/28/202110第一振型第二振型第三振型7/28/202111（3）计算各振型的振型参与系数第一振型第二振型第三振型7/28/202112（4）计算各振型各楼层的水平地震作用第一振

6、型第一振型7/28/202113（5）计算各振型各楼层的水平地震作用第一振型第二振型第二振型7/28/202114（6）计算各振型各楼层的水平地震作用第一振型第二振型第三振型第三振型7/28/202115第一振型第二振型第三振型（7）计算各振型的地震作用效应（层间剪力）第一振型1振型7/28/202116第一振型第二振型第三振型（8）计算各振型的地震作用效应（层间剪力）1振型第二振型2振型7/28/202117第一振型第二振型第三振型（9）计算各振型的地震作用效应（层间剪力）1振型2振型第三振型3振型7/2

7、8/2021181振型2振型3振型（6）计算地震作用效应（层间剪力）组合后各层地震剪力7/28/202119当房屋高度较高、地震烈度较高或房屋沿高度方向刚度和质量极不均匀时，要采用时程分析方法进行补充分析。三、时程分析法7/28/202120根据观测资料的统计分析，在震中距小于200km范围内，同一地震的竖向地面加速度峰值与水平地面加速度峰值之比av/ah平均值约为1/2，甚至有时可达1.6。竖向地震作用的影响是显著的：根据地震计算分析，对于高层建筑、高耸及大跨结构影响著。四、竖向地震作用的计算7/28/2

8、02121竖向地震动对结构的影响并非完全没有研究过，钱培风先生早在工力所工作时就已倡导竖向地震作用研究而著名。唐山地震时有一座烟囱拦腰折断，但有意思的是上面部分旋转90度后落在下面部分之上，并没有掉下来。关于该震害现象是由于水平地震作用还是竖向地震作用引起的，在工力所曾引发了激烈的争论。7/28/202122目前，国外抗震设计规定中要求考虑竖向地震作用的结构或构件有：1.长悬臂结构；2.大跨度结构；3.高耸结构和