高层建筑结构的基本假定与荷载效应组合

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4.2 荷载效应组合



荷载效应 指结构或构件在某种荷载作用下的结构的内力和 位移。 荷载效应组合 指在所有可能同时出现的诸荷载组合下，确定结 构或构件内产生的效应。其中最不利组合是指所 有可能产生的荷载组合中，对结构构件产生总效 应为最不利的一组 满足：承载能力极限状态
正常使用极限状态
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说明
1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
1.3 — 1.3 1.3 1.3
— 1.3 0.5 — 0.5
— — — 1.4 1.4 9度；水平长悬臂8度、9 度 9度；水平长悬臂8度、9 度 60m以上的高层建筑 60m以上的高层建筑；9度 ；水平长悬臂8度、9度
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4.3
结构设计要求
高层建筑结构设计
CHAPTER Four
主 讲 人： 谢 孝 副教授
后勤工程学院建筑工程系 结构教研室 电话:68598194 移动:13808350830
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CHAPTER Four
高层建筑结构计算的基本假定 与荷载效应组合
1. 高层建筑结构计算的基本假定 2. 荷载效应组合 3. 结构设计要求
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结构设计要求
4)
屈服强度系数： y 按构件实际配筋和材料标准强度计算的楼层受剪 承载力 和罕遇大震作用（标准值）下由弹性计算得到的 楼层剪力之比。

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结构设计要求
结构薄弱层（部位）弹塑性层间位移要求：
uP [ P ]h
式中
uP
P
h——薄弱层层高 ——大震下薄弱层层间弹塑性位移
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结构设计要求 2) 侧向(水平）位移限制和舒适度要求 弹性方法计算： 弹性方法计算的楼层层间最大位移与层 高之比
⊿ue≤ ［θ］h


h h
—— 多遇地震作用标准值产生 的层间侧移

舒适度的验算： 高度超过150m，结构顶点最大加速度值满足：
max max
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结构设计要求 3) 弹塑性方法计算（罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形 验算） （1）什么情况下要验算 （a）7～9度设防、楼层屈服系数 <0.5的框架结构 （ b ） 7 ～ 9 度设防、高度较大且沿高度的刚度和质量分 布很不均匀的高层建筑 （c）特别重要的建筑（甲类建筑） （2）薄弱层的位置 （ a ）楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取 底层 （ b ）楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可 取屈服系数最小的楼层及相对较小的楼层，一般不超 过2～3处
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荷载效应组合 二、有地震作用效应组合时
S G SGE Eh SEhK Ev SEvk w w Swk
. w——风荷载的组合值系数＝0.2
荷载分项系数的取值 （位移计算取1.0） Eh Ev W 组合 G
重力荷载及水平地震作用 重力荷载及竖向地震作用 重力荷载、水平地震及竖 向地震作用 重力荷载、水平地震作用 及风荷载 重力荷载、水平地震作用 、竖向地震作用及风荷载
承载能力的验算 侧向(水平）位移限制和舒适度要求 结构稳定验算和抗倾覆验算 结构的延性和抗震等级
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结构设计要求
1) 承载能力的验算
不考虑地震作用组合：
0S R
考虑地震作用组合：
S E RE / RE
0 结构重要性系数，分别取1.1、1.0、0.9
RE 承载力抗震调整系数

水平放置的楼板，在自身平面内的刚度很大，可 以视为刚度无限大； 平面外刚度很小，可以忽略 刚性楼板将各平面抗侧力结构连接在一起共同承 受水平荷载
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水平荷载的分配
高层建筑结构分析解决问题： （1）总水平荷载在各片平面抗侧力结构间的分配 按刚度和变形分配


（2）计算每片平面抗侧力结构分到的水平作用下 的内力和位移
荷载效应组合 一、无地震作用效应组合时：
Q . w
S G S GK Q Q S QK w w S wk
楼面活荷载组合值系数、风荷载组合值系数 永久荷载效应起控制作用时分别取值： 0.7、0.0 可变荷载效应起控制作用时分别取值： 1.0 和 0.6 或 0.7 和 1.0 对书库、档案库、储藏室、通风机房、电梯机房 ， 楼面活荷载组合系数取0.9
uP P ue
ue——大震下薄弱层的层间弹性位移 ue V大震 / D
——弹塑性位移增大系数。当薄弱层y不小于相邻层平 均的80％时，按照表2－19采用，当薄弱层y小于相邻层平均 y的50％时，取表中数值的1.5倍，其余情况可用内插法 说明：薄弱层弹塑性侧移验算应在截面设计完成之后进行
4.1高层建筑结构计算的基本假定
一、弹性工作状态的假定 二、平面结构假定 三、刚性楼板假定 四、水平荷载作用方向

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一、弹性工作状态的假定
1、非抗震设计时（竖向和风） 2、抗震设计，多遇地震计算

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内力与位移计算的一般原则
在自身平面内的刚度很大
平面外刚度很小， 可以忽略
平面外
（恒荷载起控制，无风）
S 1.35SGK 0.7 1.4SQK
（活荷载起控制，有风）
S 1.2SGK 1.0 1.4SQK 0.6 1.4SWK
（风荷载起控制，有风）
S 1.2SGK 1.0 1.4SWK 0.7 1.4SQK
可以抵抗在本身平面 内的侧向力
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1、平面抗侧力结构假定



一片框架或简力墙在自身平面内刚度很大， 可以抵抗在本身平面内的侧向力； 而在平面外的刚度很小，可忽略， 即垂直该平面的方向不能抵抗侧向力 ——整个结构可分不同方向的平面抗侧力结 构，共同抵抗结构承受的水平荷载
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2、刚性楼板假定
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荷载效应组合 荷载分项系数的取值： 承载力计算 G (1) 永久荷载分项系数： 对结构不利： 可变荷载效应控制的组合： G ＝1.2 永久荷载效应控制的组合： ＝1.35 G G ＝1.0 对结构有利： Q ＝1.4 (2) 楼面活荷载分项系数 Q (3) 风荷载分项系数 ＝1.4 位移计算 以上各分项系数取值为1.0