荷载效应和地震作用效应组合的设计值应按下式确定42页PPT
《结构上的荷载》课件
当结构受到剪切荷载时，会产生剪切变形，导致结构内部产生剪力和弯矩。在剪力作用下，结构两侧 的混凝土出现相对位移；在弯矩作用下，结构上部的混凝土受压，下部的混凝土受拉。这些变形和应 力分布情况可以通过计算和分析确定。
扭曲效应
总结词
描述结构在扭曲荷载作用下的变形和应 力分布。
VS
详细描述
当结构受到扭曲荷载时，会产生扭曲变形 ，导致结构内部产生扭矩和剪力。在扭矩 作用下，结构内部的混凝土出现扭转变形 ；在剪力作用下，结构两侧的混凝土出现 相对位移。这些变形和应力分布情况可以 通过计算和分析确定。
04 荷载组合
荷载独立作用
定义
在结构上同时作用多种荷载时， 如果每种荷载都独立地产生效应 ，则这些效应可以独立叠加，不 会相互影响。
计算方法
分别计算每种荷载产生的效应， 然后将这些效应相加得到总效应 。
荷载组合作用
定义
在结构上同时作用多种荷载时，如果 这些荷载之间存在相互影响或相互作 用，则它们共同产生效应。
课程目标
01 掌握结构上的荷载类型、特点及作用原理 。
02
学会计算和分析各种常见荷载，如恒载、 活载、风载、地震作用等。
03
了解不同类型结构的荷载特性及设计要求 。
04
培养学生对结构安全性和稳定性的认识， 提高结构设计和施工的质量。
02 荷载类型
恒载
定义
特点
恒载是指在结构使用期间，始终不变地作 用在结构上的荷载。
动力分析方法
01
动力分析方法是一种基于动力 学原理的结构分析方法，用于 计算结构在动态载荷作用下的 响应。
02
动力分析方法主要包括有限元 法和有限差分法等数值计算方 法，以及模态分析和瞬态分析 等解析方法。
永久荷载分项系数-砼结构设计原理-上海大学课件PPT课件
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第三章 按近似概率论的极限状态设计法
极限状态实用设计表达式的一般形式
｛ ｛ 荷载
永久荷载G 可变荷载Q
永久荷载分项系数γG 对结构影响有大有小
一般不会同时发生
可变荷载分项系数γQ
组合值系数ΨC
n
S S Sk G CG Gk Q1 CQ1 Q1k ci Qi CQi Qik
2020/3/25
7
第三章 按近似概率论的极限状态设计法
1.3 极 限 状 态
第二节 极 限 状 态
➢ 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计 指定的要求，该状态称为该功能的极限状态。
➢ 结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠”的 或“有效”的。反之，则结构为“不可靠”或“失效”。
➢ 区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状
态”。
钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念
结构的功能
可靠
极限状态
失效
安全性 受弯承载力 M < Mu
M = Mu
M > Mu
适用性 挠度变形
f < [f]
f = [f]
f > [f]
耐久性 裂缝宽度 wmax< [wmax] wmax= [wmax] wmax> [wmax]
原因：
➢概率极限状态设计法计算繁复，某些统计数据也不齐全。对于一般常见 的工程结构，直接采用可靠指标进行设计并无必要。
➢由于设计人员以往已习惯于采用安全系数这种形式来进行计算，因 此，《建筑结构设计统一标准》提出了一种便于实际使用的设计表达 式，即实用设计表达式。
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第三章 按近似概率论的极限状态设计法
荷载效应标准组合
荷载效应标准组合
荷载效应标准组合是指在工程设计中，根据不同荷载的作用情况，采用不同的标准组合来考虑结构的受力情况。
荷载效应标准组合的确定对于结构的安全性和可靠性具有重要的影响，因此在工程设计中必须要严格按照相关规范和标准进行确定和应用。
首先，荷载效应标准组合的确定需要根据结构所受荷载的性质和作用情况进行分析和计算。
在工程设计中，结构所受的荷载主要包括恒载、活载、风载、地震作用等，这些荷载的作用情况各不相同，因此需要根据具体情况来确定相应的荷载效应标准组合。
其次，荷载效应标准组合的确定需要考虑不同荷载之间的相互作用。
在实际工程中，结构所受的荷载往往是多种多样的，不同荷载之间可能存在相互作用，因此在确定荷载效应标准组合时，需要充分考虑不同荷载之间的相互作用，以确保结构在受力情况下能够满足安全性和可靠性的要求。
另外，荷载效应标准组合的确定还需要考虑结构的受力性能和受力特点。
不同结构在受力情况下可能存在不同的受力性能和受力特点，因此在确定荷载效应标准组合时，需要根据结构的具体情况
来进行分析和计算，以确保确定的标准组合能够准确反映结构的受力情况。
总的来说，荷载效应标准组合的确定是工程设计中非常重要的一部分，它直接关系到结构的安全性和可靠性。
在确定荷载效应标准组合时，需要充分考虑结构所受荷载的性质和作用情况，考虑不同荷载之间的相互作用，考虑结构的受力性能和受力特点，以确保确定的标准组合能够准确反映结构的受力情况，保证结构在使用过程中能够安全可靠地工作。
第四章设计要求及荷载效应组合共59页文档
4.4 稳定和抗倾覆
4.4.2 高层钢结构的稳定验算
大部分钢结构计算需要考虑P-△效应。
《高钢规》5.2.10条 高层建筑钢结构同时符合下列条件
时，可不验算结构的整体稳定。
一、结构各层柱子平均长细比和平均轴压比满足下式要
求：
Nm m 1 N pm 80
式中，λm—楼层柱的平均长细比； Nm—楼层柱的平均轴压力设计值； Npm—楼层柱的平均全塑性轴压力；
钢结构
除框架结构外的转 换层
各种结构类型
1/120 1/50
4.2 侧移限制
4.2.2 防止倒塌层间位移限制
对框架结构，当轴压比小于0.40时，可提高10%；当柱子全 高的箍筋构造采用比本规程中框架柱最小配箍特征值大30% 时，可提高20%，但累计提高不宜超过25%。
4.3 舒适度要求
高度不小于150m的高层建筑结构应具有良好的使用条 件，满足舒适度要求。按现行国家标准《建筑结构荷载规 范》规定的10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向 结构顶点最大加速度不应超过表4-4的值。必要时，可通过 专门风洞试验结果计算确定顺风向与横风向结构顶点最大 加速度 a m a x。
Npm fyAm
fy—钢材屈服强度； Am—柱截面面积的平均值。
4.4 稳定和抗倾覆
4.4.2 高层钢结构的稳定验算
二、结构按一阶线性弹性计算所得的各楼层相对侧移值， 满足下列公式要求：
u 0.12 Fh
h
Fv
式中，Δu—按一阶线性弹性计算所得的质心处层间侧移； h—楼层层高； ∑Fh—计算楼层以上全部水平作用之和； ∑Fv—计算楼层以上全部竖向作用之和；
式中，E J d 为结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度，可按倒 三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的原则，将结构的侧
内力组合计算书
内力组合《抗震规范》第条规定如下。
截面抗震验算结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：G GE Eh Ehk Ev Evk w w wkS S S S S γγγψγ=+++ （）式中： S ——结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值；γG ——重力荷载分项系数，一般情况应采用，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于； γEh 、γEv ——分别为水平、竖向地震作用分项系数，应按表 采用； γw ——风荷载分项系数，应采用；s GE ——重力荷载代表值的效应，有吊车时尚应包括悬吊物重力标准值的效应； s Ehk ——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； s Evk ——竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； s wk ——风荷载标准值的效应 ；ψw ——风荷载组合值系数，一般结构取，风荷载起控制作用的高层建筑应采用。
注：本规范一般略去表示水平方向的下标。
表 地震作用分项系数结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式：RE RS γ=式中： γRE ——承载力抗震调整系数，除另有规定外，应按表采用；R ——结构构件承载力设计值。
表 承载力抗震调整系数当仅计算竖向地震作用时，各类结构构件承载力抗震调整系数均宜采用。
本次毕业设计，各截面不同内力的承载力抗震调整系数取值如下表结构安全等级设为二级，故结构重要性系数为0 1.0γ=根据《建筑结构荷载规范》和《建筑抗震设计规范》，组合三种工况：恒荷载控制下、活荷载控制下和有地震作用参加的组合。
其具体组合方法如下： 恒荷载控制下：Gk Qk S 1.35S 1.40.7S =+⨯ 活荷载控制下：Gk Qk S 1.2S 1.4S =+有地震作用参加的：Gk Qk Ehk S 1.2(S 0.5S ) 1.3S =+± Gk Qk Ehk S 1.0(S 0.5S ) 1.3S =+±对柱进行非抗震内力组合时，根据规范，对活载布置计算的荷载进行折减，折减系数由上而下分别为，，，，。
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-宣讲稿 共42页PPT资料
n
N Qik ----各活荷载标准值对立杆产生的轴向
i 1
力之和，另加的MW/lb值；
w k ----风荷载标准值；
h---纵横水平拉杆的计算步距；
l a ----立柱迎风面的间距；
l ----与迎风面垂直方向的立柱间距。 b
三 规范的主要内容
3.3 设计 （3.3.2设计公式）
4 立柱底地基承载力计算
mf
pN/A f
ak（5.2.6）
式中： p--立柱底垫木的底面平均压力
N--上部立柱传至垫木顶面的轴向力设计值
A---垫木底面面积
fak--地基土承载力设计值，应按工程地质报告提供 的数据采用。
mf--立柱垫木地基土承载力折减系数，应按表 5.2.6采用。
★ 对结构表面外露的模板，为模板构件计 算跨度的1/400；
★ 对结构表面隐蔽的模板，为模板构件计 算跨度的1/250；
★ 支架的压缩变形或弹性挠度，为相应的 结构计算跨度的1/1000。
三 规范的主要内容
3.3 设计 （3.3.1一般规定）
1 模板结构构件的长细比应符合下列规定： ★ 受压构件长细比：支架立柱及桁架，不
三 规范的主要内容
3.4 模板支架构造要求 （6.1.9条）
3 在立柱底距地面200mm高处，沿纵横水平方 向应按纵下横上的程序设扫地杆。可调支托底部的 立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。扫地杆与 顶部水平拉杆之间的间距，在满足模板设计所确定 的水平拉杆步距要求条件下，进行平均分配确定步 距后，在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。 当层高在8--20m时，在最顶步距两水平拉杆中间 应加设一道水平拉杆；当层高大于20米时，在最 顶两步距水平拉杆中间应分别增加一道水平拉杆。 所有水平拉杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢。 无处可顶时，应在水平拉杆的端部和中部沿竖向设 置连续式剪刀撑。
地震作用计算——地震反应分析 PPT
基本思路：实际应用时根据结构体系的自振周期找到对 应的加速度反应峰值，在结合结构上的质量（或重力荷载） 求出结构所受地震作用力和结构变形。计算出的结构体系的 最大反应随自振周期的变化曲线就是反应谱。
fR cx (t) C —阻尼系数
＊惯性力 fI
——质量与绝对加速度的乘积
fIm [ x g(t) x (t)]
§4.2 结构动力学方法——弹性解答
4.2.2 振动微分方程及解答
一、单自由度体系
Famk tc x x tm x txt a xt xt 质点m的绝对加速度:
g （ ) ( )
xg (t) x(t)
fR
fI
fS
假定地基 完全刚性
xg (t) x(t)
——地面水平位移，可由地震
时地面运动实测记录求得。
——质点对于地面的相对弹性 位移或相对位移反应。
作用在质点上的三种力：
＊弹性恢复力 fs
——使质点从振动位置回到平衡位置的力
fs kx(t)k —刚度系数
＊阻尼力 fR
——使结构振动衰减的力，由外部介质阻力、 构件和支座部分连接处的摩擦和材料的非弹性 变形以及通过地基散失能量（地基振动引起） 等原因引起
例:若为两个自由度,令n=2，则有
将求出的w1、w2分别代回方程，可求出X1 、X2的相对值。
对应于w1为第一振型：
X11 X12
k12
k1112m2
对应于w2为第二振型：
X21 k12
X22 k11 22m1
§4.2 结构动力学方法——弹性解答
4.2.2 振动微分方程及解答
高层建筑结构设计荷载和地震作用
3.1 竖向荷载
高层建筑结构的荷载和地震作用
3、屋面雪荷载
Sk （1）屋面水平投影面上的雪荷载标准值：
r S0
S0为基本雪压，系以当地一般空旷平坦地面上统计所得 50 年一遇最大积雪的 自重确定。按《荷载规范》取用；μr为屋面积雪分布系数，可按《荷载规范》取 用。 （2）雪荷载的组合值系数可取 0.7；频遇值系数可取 0.6；准永久值系数按雪 荷载分区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的不同，分别取 0.5、0.2 和 0。 （3）雪荷载不应与屋面均布活荷载同时组合。
高层建筑结构的荷载和地震作用
唐山地区交通局，砖混结构的三层办公楼遭到破坏。（此处为唐山地震重点 保护遗迹之一。）
高层建筑结构的荷载和地震作用
唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室，系装配式纯框架结构，西头倒 毁，东头框架幸存。（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）
高层建筑结构的荷载和地震作用
干旱
热浪 霜冻、大风雪 台风、龙卷风 地震、海啸、火山爆发 泥石流、雪崩 与动物、微生物有关 虫害 疾病︰如伤寒、“非典”、 瘟疫 与植物有关 病害︰如小麦的铁锈病 野草蔓延、赤潮
細菌或病毒
真菌 数量激增
高层建筑结构的荷载和地震作用
死亡24人，经济损失94亿美元。
高层建筑结构的荷载和地震作用
12层钢筋混凝土住宅和商务大楼，自楼梯间相接处分裂，东侧楼6 层以下全部塌陷，并向东侧倒在邻房4层楼公寓上。西侧楼5层以 下全部倒塌，并向西倾倒在另一栋大楼上，柱间距介于8米到10米， 且柱子数量偏少。
4、施工活荷载
施工活荷载一般取 1.0~1.5kN/m2。 对高层建筑结构，计算活荷载产生的内力时，可不考虑活荷载的最不利布置。 为简化计算，可按活荷载满布进行计算，然后将这样求得的梁跨中截面和支座截 面弯矩乘以 1.1~1.3 的放大系数。
2024版全套电子课件高层建筑结构设计
2024/1/30
1
目录
2024/1/30
• 高层建筑结构设计概述 • 高层建筑结构体系与选型 • 高层建筑结构荷载与效应组合 • 高层建筑结构分析方法与工具 • 高层建筑结构构件设计与优化 • 高层建筑基础设计与地基处理 • 高层建筑结构抗震性能评价及加固措施
2
01
5
发展趋势及挑战
2024/1/30
发展趋势
随着科技的不断进步和人们对建筑品质要求的提高，高层建筑结构设计正朝着更高、 更柔、更轻的方向发展。同时，绿色建筑、智能建筑等理念也在逐渐渗透到高层建 筑设计中。
面临挑战
高层建筑结构设计面临着诸多挑战，如复杂的地质条件、多样化的建筑功能需求、 高标准的安全性能要求等。此外，还需要应对日益严峻的环境问题和资源短缺问题， 推动高层建筑向更加环保、节能的方向发展。
ETABS
阐述ETABS软件的基本功能、分析流程、设计模块等，以及其在高 层建筑结构设计中的优势和应用实例。
MIDAS
概述MIDAS软件的分析能力、前后处理功能、接口程序等，以及其在 高层建筑结构设计中的适用性和实践经验。
2024/1/30
20
05
高层建筑结构构件设计与 优化
2024/1/30
21
6
02
高层建筑结构体系与选型
2024/1/30
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框架结构体系
优点
空间分隔灵活，自重轻，节省材料； 具有可以较灵活地配合建筑平面布置 的优点，利于安排需要较大空间的建 筑结构；
缺点
框架结构的侧向刚度小，属柔性结构 框架，在强烈地震作用下，结构所产 生水平位移较大，易造成严重的非结 构性破坏；
应用范围
桥梁的设计荷载ppt课件
纵向折减系数 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93
对多跨连续结构，按最大计算跨径进行纵向折减
2019/7/31
李亚东: 桥梁工程概论 第三章
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车辆荷载的立面、平面尺寸
2019/7/31
李亚东: 桥梁工程概论 第三章
23
车辆荷载的横向布置
车辆荷载用于桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台等 公路－I级和公路－II级汽车荷载采用相同的车辆荷载 车道荷载横向分布系数应按设计车道数如图布置车辆
– 单线活载不考虑折减 – 双线活载取双线标准活载之和的90% – 三线及三线以上者取各线标准活载之和的
80% – 对仅承受局部活载的构件则不考虑折减。
2019/7/31
李亚东: 桥梁工程概论 第三章
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大跨度桥梁上汽车荷载的纵向折减
计算跨径L0（m） 150＜ L0＜400 400≤ L0 ＜600 600≤ L0 ＜800 800≤ L0 ＜1000
作用代表值（Representative value of an action）结构 或构件设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用 规定值，包括作用标准值、准永久值和频遇值。
2019/7/31
李亚东: 桥梁工程概论 第三章
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术语解释（续）
设计基准期（Design reference period）在进行结构可 靠性分析时，考虑持久设计状态下各项基本变量与时 间关系所采用的基准时间参数。100年
2019/7/31
李亚东: 桥梁工程概论 第三章
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公路等级与汽车荷载等级的关系
公路 等级
汽车荷 载等级
高速 公路
公路－I 级
一级 公路
地基荷载效应组合
地基荷载效应组合嘿，朋友！咱们来聊聊地基荷载效应组合这事儿。
你知道吗？地基就好比是房子的大脚掌，得稳稳地撑住整个房子的重量。
而这个地基荷载效应组合，就是在琢磨怎么让这大脚掌更有力，更可靠。
想象一下，地基承受着各种各样的力量，有房子自身的重量，有风的吹打，有地震的摇晃。
这就像一个人同时要背着大包小包，还得顶着狂风，又可能遭遇地面的震动，多不容易啊！那地基荷载效应组合是怎么来应对这些复杂情况的呢？其实啊，它就像是个聪明的管家，把各种力量合理地安排、组合起来。
比如说，恒载，这就像是每天必须要吃的饭，一直都在那。
活载呢，就像时不时来拜访的客人，不固定但也不能忽略。
风载和地震作用，那就是突然来捣乱的调皮孩子，虽然不常来，可一旦来了威力不小。
要是咱们不把这些力量好好组合，那地基可就乱套啦！就像你做饭的时候，不把各种调料搭配好，能好吃吗？在进行地基荷载效应组合的时候，那可得细心又细心。
得考虑各种可能出现的情况，不能有丝毫马虎。
这可不像随便搭个积木，搭不好还能重来。
要是地基出了问题，那可不是闹着玩的，房子可能就摇摇欲坠啦！咱再打个比方，地基荷载效应组合就像是给一场大合唱安排各个声部。
高音、低音、和声，都得恰到好处，才能奏出美妙的乐章。
要是安排得不好，那可就成了噪音啦！所以说，地基荷载效应组合是个技术活，也是个精细活。
它关系着咱们房子的安全，关系着咱们住得是不是踏实。
总之，可别小看了这地基荷载效应组合，它可是建筑工程中至关重要的一环，得认真对待，精心设计，才能让咱们的房子稳稳地立在大地上，咱们才能安心地住在里面，享受家的温暖和舒适。
荷载效应及地震作用效应组合(仅供参考)
8 荷载效应效应组合本设计所应用到的用于承载能力极限状态下的内力组合公式如下： ①无地震时，由可变荷载效应控制的组合： G GK Q Q QK W W WK S S S S γψγψγ=++式中 S —结构构件荷载效应组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值； r G 、r Q 、r W —永久荷载、楼面活荷载和风荷载的分项系数；ΨQ 、ΨW —楼面活荷载和风荷载的组合系数，当为第一可变荷载时取1。
S GK 、S Qk 、S Wk —永久荷载、楼面荷载和风荷载效应标准值。
②无地震时，由永久荷载效应控制的组合(根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 [2]第3.2.3条注3，水平风荷载不参与组合。
但2006版规范中取消了此注，即水平风荷载参与组合，当风荷载效应不大时也可忽略之。
)：？G GK Q Q QK S S S γψγ=+③有地震时，即重力荷载与水平地震作用的组合：G GE Eh Ehk S S S γγ=+式中 S —结构构件荷载效应与地震作用效应组合的设计值； r G 、r Eh —重力荷载、水平地震作用的分项系数； S GE 、S Eh —重力荷载代表值、水平地震作用标准值。
用于正常使用极限状态下的内力组合(标准组合)公式如下：？ GK Q QK W WK S S S S ψψ=++8.1控制截面及最不利内力类型8.1.1构件的控制截面框架梁的控制截面是支座截面和跨中截面。
在支座截面处，一般产生最大负弯矩(max M -)和最大剪力(m ax V )(水平荷载作用下还有正弯矩产生，故也要注意组合可能出现的正弯矩）；跨间截面则是最大正弯矩(max M +)作用处(也要注意组合可能出现的负弯矩)。
因此，框架梁的最不利内力为：梁端截面：max M +、max M -、m ax V 梁跨间截面：max M +由于内力分析的结果是轴线位置处的内力，而梁支座截面的最不利位置应是柱边缘处，因此，在求该处的最不利内力时，应根据梁轴线处的弯矩和剪力计算出柱边缘处梁截面的弯矩和剪力，即：/2M M Vb '=-/2V V qb '=-式中 M '—柱边缘处梁截面的弯矩标准值；V '—柱边缘处梁截面的剪力标准值；M —梁柱中线交点处的弯矩标准值；V —与M 相应的梁柱中线交点处的剪力标准值；b —柱截面高度；q —梁单位长度的均布荷载标准值。