荷载效应组合及设计要求
高层建筑结构计算的基本假定和荷载效应组合设计要求
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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
平面外的刚度 很小，可忽略，
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可以抵抗在本身平面 内的侧向力
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
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
7
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
（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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➢ 不考虑地震作用组合：
0S R
➢ 考虑地震作用组合：
SE 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
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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：
设计要求及荷载效应组合
实现“大震不倒”的抗震设防目标
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第4章 设计要求及荷载效应组合
弹塑性层间位移角限值（抗5.5.5）
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第4章 设计要求及荷载效应组合
4.2 侧移限制
• 风、小震：足够的刚度（弹性） • 罕遇地震：防止倒塌（弹塑性）
限制水平变形的主要原因有：防止主 体结构开裂、损坏；防止填充墙及装修开 裂、损坏；过大的侧向变形会使人不舒适， 影响正常使用；过大的侧移会使结构产生 附加内力。地震作用时正常使用要求可放 松，所以地震作用的位移限值均略大。
第4章 设计要求及荷载效应组合
4.3 舒适度要求
• （风，高度超过150m）
4.4 稳定和抗倾覆要求
• P-Δ效应：侧移，重力荷载产生附加弯矩， 增大侧移和内力。
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第4章 设计要求及荷载效应组合
稳定和抗倾覆验算
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第4章 设计要求及荷载效应组合
B级高度的高层建筑结构抗震等级
结 构 类型 6度
框架
二
框架-剪力墙
剪力墙
二
剪力墙
剪力墙
二
非底部加强部位剪力墙
二
框支剪力墙
荷载效应的标准组合
荷载效应的标准组合荷载效应的标准组合是指将多个荷载同时作用于结构上时，根据不同的荷载类型给出的不同荷载系数进行组合计算得到的最不利情况的荷载效应。
荷载系数的设计目的是为了在不同荷载类型间进行比较和组合，以控制结构的安全性能。
通常，荷载效应的标准组合包括设计荷载组合和极限荷载组合。
设计荷载组合考虑结构在使用阶段可能遭受的作用力，由此确定荷载系数和组合方式，是建筑结构设计的一项基本内容。
设计荷载组合的目的是确保结构在使用阶段能够承受常见荷载而不出现破坏或超限情况。
极限荷载组合考虑结构在事故性情况下可能承受的最大荷载，包括紧急事故荷载组合和破坏状态下荷载组合。
极限荷载组合的目的是确保结构在设计寿命内，在可能产生的最严重荷载下不会发生破坏。
荷载效应的标准组合通常由标准和规范制定，也可根据实际情况进行调整。
国际上通用的荷载效应组合有欧洲标准和英美标准，我国采用的是国家标准，如《建筑结构荷载规范》和《公路桥梁设计规范》等。
这些标准规范主要考虑结构的安全性能和使用要求，保证结构在设计寿命内能够承受常见和特殊荷载。
在荷载效应计算中，荷载系数的选取直接影响到结构的安全性能。
荷载系数的选取应根据荷载类型、设计要求和实际情况进行综合考虑。
不同类型的荷载有不同的贡献系数，应按其重要性分别选取，在计算荷载效应时进行组合。
同时，应对特殊荷载或特殊结构进行详细思考和分析，进行特殊荷载组合的设计，以确保结构的安全性能。
总之，荷载效应的标准组合是建筑结构设计和施工中不可缺少的一环，直接关系到结构的安全性能和使用寿命。
荷载系数的选取应根据实际情况进行综合考虑，同时要对特殊荷载进行认真思考和分析，以保证结构的安全性能。
高层建筑结构与抗震常见问题解答第9章 荷载效应组合及设计要求
第9章 荷载效应组合及设计要求1．什么是荷载效应？什么是荷载效应组合？一般用途的高层建筑结构承受哪些何载？答：所谓荷载效应，是指在某种荷载作用下结构的内力或位移。
按照概率统计和可靠度理论把各种荷载效应按一定规律加以组合，就是荷载效应组合。
一般用途的高层建筑结构承受的竖向荷载有结构、填充墙、装修等自重（永久荷载）和楼面使用荷载、雪荷载等（可变荷载）；水平荷载有风荷载及地震作用。
各种荷载可能同时出现在结构上，但是出现的概率不同。
2．如何考虑荷载效应的组合？分项系数与组合系数各起何作用？答：通常，在各种不同荷载作用下分别进行结构分析，得到内力和位移后，再用分项系数与组合系数加以组合。
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001，以下简称为《荷载规范》）上给出的自重及使用荷载、雪荷载等值，以及风荷载及地震等效荷载值都称为荷载标准值。
各种标准荷载独立作用产生的内力及位移称为荷载效应标准值，在组合时各项荷载效应应乘以分项系数及组合系数。
分项系数是考虑各种荷载可能出现超过标准值的情况而确定的荷载效应增大系数，而组合系数则是考虑到某些荷载同时作用的概率较小，在叠加其效应时要乘以小于1的系数。
例如，风荷载和地震作用同时达到最大值的概率较小，因此在风荷载和地震作用组合时，风荷载乘以组合系数0.2。
3．如何选择控制截面及最不利内力类型答：在构件设计时，要找出构件设计的控制截面及控制截面上的最不利内力，作为配筋设计的依据。
首先要确定构件的控制截面，其次要挑选这些截面的最不利内力。
所谓最不利内力，就是使截面配筋最大的内力。
控制截面通常是内力最大的截面，但是不同的内力（如弯矩、剪力）并不一定在同一截面达到最大值，因此一个构件可能同时有几个控制截面。
对于框架横梁，其两端支座截面常常是最大负弯矩及最大剪力作用处，在水平荷载作用下，端截面还有正弯矩。
而跨中控制截面常常是最大正弯矩作用处。
在梁端截面（指柱边缘处的梁截面），要组合最大负弯矩及最大剪力，也要组合可能出现的正弯矩。
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。
高层建筑结构设计要求及荷载效应组合讲解
③ 偶然设计状况：适用于结构出现的异常情况，包括结 构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等；
④ 地震设计状况：适用于结构遭受地震时的情况，在抗 震设防地区必须考虑地震设计状况。
1.1、持久设计状况和短暂设计状况下（无地震作用组合） 当荷载与荷载效应按线性关系考虑时，按下式：
压区高度 材料变形能力 塑性变形中不能剪坏
计算和构造
我国《规范》依据设防分类、设防烈度、结构类型、 房屋高度，划分了结构的抗震等级。一级要求最高，延性 很好，二级、三级次之，四级要求最低。
不同抗震等级，对应不同的延性要求。设计时采取不 同的计算和构造措施。
对钢筋混凝土结构，如下表所示：
抗震设防标准：
⑵不利方面：出现塑性变形，意味着混凝土构件要出 现塑性铰、较大的裂缝和永久变形。会影响到结构的稳定。
结构的继续使用需要修复。
从抗震角度来看，出现超过设防烈度的地震是不可避 免的，结构应该具备足够的塑性变形能力。
但是结构过早地出现塑性变形也是十分不利的。结构 在小震、甚至风荷载作用下就出现塑性变形，必然导致裂 缝和变形过大，将影响到建筑物的正常使用。
结构顶点最大加速度
使用功能 住宅、公寓 办公、旅馆
alim (m / s2 )
0.15 0.25
2、楼盖竖向振动加速度限值
《高层规程》中规定楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz， 竖向振动加速度不应超过下表的限值。
2.4、稳定性与抗倾覆
结构整体稳定性是高层建筑设计的基本要求。研究表 明，高层建筑混凝土结构仅在竖向重力荷载作用下产生整 体丧失稳定的可能性很小。稳定性设计主要是控制在风荷 载或水平地震力作用下，重力荷载产生的二阶效应（P-Δ） 不致过大，以免引起结构的失稳、倒塌。
荷载效应基本组合和标准组合
荷载效应基本组合和标准组合
在工程结构设计中，荷载效应是一个重要的概念，指的是荷载作用在结构上所产生的效应，例如应力、变形等。
为了保证结构的安全性和可靠性，需要对荷载效应进行合理的组合，以充分考虑各种荷载和效应的相互作用。
荷载效应的组合有两种：基本组合和标准组合。
基本组合是指仅考虑某一种荷载作用时所需考虑的效应组合，例如只考虑地震作用时的效应组合；而标准组合则是将多种荷载效应组合在一起进行考虑，以获得更全面的效应组合。
在中国结构设计规范中，规定了一系列标准组合，常用的有常规组合、极限状态组合和抗震组合等。
常规组合适用于结构的正常使用状态，包括永久荷载、变动荷载和风荷载等；极限状态组合则适用于结构的极限状态，包括恶劣气候、地震和火灾等；抗震组合则主要考虑地震作用下的效应组合，以确保结构在地震发生时的稳定性和安全性。
综合考虑各种荷载效应的组合是工程结构设计的重要内容，需要根据实际情况进行科学合理的选取和计算，以保证结构的安全性和可靠性。
- 1 -。
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结构工程设计中非常重要的一部分，它涉及到结构在不同荷载作用下的受力情况，对于确保结构的安全性和稳定性具有至关重要的意义。
在工程设计中，我们需要根据实际情况来确定荷载效应标准组合，以便对结构进行合理的设计和计算。
首先，荷载效应标准组合是根据结构的设计荷载和荷载组合规范来确定的。
在结构设计中，我们需要考虑到不同类型的荷载，如恒载、活载、风载、地震作用等，这些荷载会对结构产生不同的影响，因此需要进行合理的组合来考虑结构在不同荷载作用下的受力情况。
其次，荷载效应标准组合需要根据结构的受力性能和安全性能来确定。
在确定荷载效应标准组合时，我们需要考虑结构的受力性能和安全性能，以确保结构在各种荷载作用下能够满足设计要求，保证结构的安全可靠。
另外，荷载效应标准组合还需要考虑结构的使用性能和经济性能。
在确定荷载效应标准组合时，我们需要综合考虑结构的使用性能和经济性能，以确保结构在设计寿命内能够满足使用要求，并且
具有较好的经济性能，从而实现结构设计的合理性和可行性。
总之，荷载效应标准组合是结构工程设计中至关重要的一部分，它涉及到结构在不同荷载作用下的受力情况，对于确保结构的安全
性和稳定性具有至关重要的意义。
在确定荷载效应标准组合时，我
们需要充分考虑结构的设计荷载、荷载组合规范、受力性能、安全
性能、使用性能和经济性能，以确保结构设计的合理性和可行性。
希望本文能够对大家在结构工程设计中确定荷载效应标准组合时有
所帮助。
4 设计要求及荷载效应组合
版权说明：本课件仅供用于非赢利教育目的第4章设计要求及荷载效应组合PPT: soilfoundation@ (password:foundation)周葆春土木工程学院Email：zhoubcxynu@14.1 承载力验算4.2 侧移限制4.3 舒适度要求4.4 稳定和抗倾覆4.5 抗震结构延性要求和抗震等级4.6 荷载效应组合及最不利内力24.1 承载力验算持久状况：在结构使用过程中一定出现，其持续期很长的状况。
持续期一般与设计使用年限为同一数量级；短暂状况：在结构施工和使用过程中出现概率较大，而与设计使用年限相比，持续期很短的状况，如施工和维修等；3理论上讲，由于反复荷载作用下承载力的降低，对于同一构件，地震作用下的承载力应低于无地震作用下的承载力。
但考虑到地震是一种偶然作用，作用时间短，通过引入承载力抗震调整来提高其承载力。
系数γRE此外，对轴压比小于0.15的偏心受压柱，因柱的变形能力与梁相近，故其承载力抗震调整系数与梁相同。
44.2 水平位移限制4.2.1 弹性位移验算高层建筑层数多、高度大，应对其层间位移加以控制。
这个控制实际上是对构件截面大小、刚度大小控制的一个相对指标。
目的是为了保证高层结构在多遇地震作用下基本处于弹性受力状态，以及填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件基本完好。
考虑到层间位移控制是一个宏观的侧向刚度指标，为便于应用，可采用层间最大位移与层高之比△u/h，即层间位移角θ作为控制指标。
5674.2.2 弹塑性位移限值和验算震害表明，如果存在薄弱层，结构薄弱部位将产生较大的弹塑性变形，导致结构构件严重破坏甚至引起房屋倒塌。
8910楼层屈服强度系数ξy 按下式计算：ξy =Ｖy /V eV y ：按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力；V e ：按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力。
1112131415静力弹塑性分析（Push-over Analysis）方法也称为推覆法，是一种介于弹性分析和动力弹塑性分析之间的方法。
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
荷载组合的效应设计值
荷载组合的效应设计值1. 引言在结构设计中，荷载组合是必不可少的一项内容，其目的是将所有可能的荷载作用情况考虑在内，以确保结构的安全可靠性。
荷载组合的效应设计值的确定十分重要，直接关系到结构的安全性能。
本文将从荷载组合的基本概念、荷载组合的设计标准、荷载组合的效应设计值等方面进行探讨，旨在为读者提供一些有关荷载组合的基本知识。
2. 荷载组合的基本概念荷载组合指的是在结构设计过程中考虑多种荷载同时作用的情况下，对荷载进行加和或组合，以确定结构在不同荷载作用情况下的承载能力。
荷载组合的目的是确保结构在实际使用中能够满足设计要求，同时使得结构达到最优化的重量和经济性。
荷载组合所涉及的荷载种类不仅包括静荷载、动荷载，还包括自重、风荷载、地震荷载、温差荷载、膨胀荷载等多种载荷，在实际设计中必须作全面的考虑。
3. 荷载组合的设计标准荷载组合的设计标准是指在结构设计中采用何种荷载组合方式以及组合系数的要求，不同的荷载组合标准适用于不同的设计情况。
通常，荷载组合标准可以分为国际标准和国内标准两种。
国际标准包括欧洲标准和美国标准等，其中欧洲标准采用着“极限状态设计法”(Limit State Design, LSD)；而美国标准则采用了“极限荷载设计法”(Ultimate Load Design, ULD)。
国内标准包括《建筑结构荷载规范》等。
4. 荷载组合的效应设计值荷载组合的效应设计值指的是在结构各种荷载作用下，结构的应力、变形和位移等参数所达到的设计值。
通常，荷载组合的效应设计值需要根据结构的不同部位和设计要求进行划分。
针对不同的结构部位，荷载组合的效应设计值的计算方法也不相同。
一般而言，可以采用有限元方法和传统的解析方法来计算荷载组合的效应设计值。
5. 结论荷载组合是结构设计中不可避免的内容，荷载组合的合理性和有效性直接关系到结构的安全和可靠性。
在荷载组合设计中，需要全面考虑各种荷载的作用，同时根据不同的设计要求选择适合的荷载组合标准并计算荷载组合的效应设计值，以确保结构的安全和经济性。
7荷载效应组合及设计要求(点讲)
上表给出了多层以及高层建筑需要考虑的各种组合情况及相应的系数取值。 注意：内力组合计算，各分项系数用表中的值，位移效应组合，各分项系数取为1.0 高层建筑：2、3、4项是基本组合情况，5、6、7中考虑了竖向地震作用，只有在9度设防区才需要考虑。在6度设防区 ，除了IV类场地以外，可以不进行抗震计算，此时不需要与地震作用效应组合，即1、2项。 当选定可能出现的几种可能的组合情况后，要选最不利的S值作为构件设计值。
框架梁塑性调幅
注意：塑性调幅主要是在竖向荷载下的内力调整，故要在组合前进行调幅，然后再和水平荷载作用下 的内力进行组合。
四、水平荷载作用方向 风荷载和地震作用可能沿任意方向。第二章第3节中指出一般只考虑作用在主轴方向，但可以是正 方向，也可以是负方向。
二、侧移变形限制 结构的刚度要求用限制侧向变形的形式表达，即： Δ/H≤[Δ/H]； δ/h≤[δ/h]
其中： Δ、δ——结构的顶点水平位移及层间变形； H、h——结构总高度及层高。 上面公式均是在使用状态下的设计要求，因此， Δ、δ都是荷载标准值 产生的位移组合效应，即组合时取分项系数为1.0，上述公式右端为限 制值。 限制结构水平变形主要原因有： 1．过大的侧向变形会使人不舒服，影响正常使用； 2．过大的侧向变形，特别是过大的层间变形会使填充墙以及一些建筑 整修出现裂缝或损坏，同时也会使电梯轨道变形或玻璃破损； 3．过大的侧向变形会使主体结构出现裂缝甚至破损。限制结构裂缝宽 度就要限制结构的侧向变形及层间变形； 4．过大的侧向变形会使结构产生附加内力，严重时会加速倒塌。这是 因为侧移后，建筑物上的垂直荷载会造成附加弯矩。侧移越大，附加 弯矩就越大。 上述各种因素对不同的结构体系，不同材料的结构的作用不尽相同。 下表给出高层建筑结构设计规程上规定的限制值，它是通过总结过去 的设计经验及综合各种要求得到的。
荷载效应的标准组合
荷载效应的标准组合一、引言荷载效应的标准组合是结构设计中非常关键的一部分，它用于确定结构在不同工况下受力情况的最不利组合。
标准组合的确定直接影响到结构的安全性和可靠性。
本文将全面、详细、完整地探讨荷载效应的标准组合的相关内容。
二、标准组合的概念和作用2.1 标准组合的概念标准组合是指在结构设计中，将各种荷载按照一定的组合关系进行组合，以反映结构在不同荷载作用下的最不利情况。
2.2 标准组合的作用•确定结构在安全荷载组合下的承载能力，保证结构的安全性。
•确定结构在极限荷载组合下的变形和位移，保证结构的稳定性。
•为结构的静力分析提供准确的荷载作用情况。
三、荷载的分类3.1 永久荷载和变动荷载•永久荷载：包括自重和附加永久荷载，如结构自重、楼板、墙体等其他固定构件的重量。
•变动荷载：包括活荷载和临时荷载，如人流、风荷载、设备荷载等。
3.2 可变荷载和不可变荷载•可变荷载：具有一定变化规律和范围的荷载，如活荷载。
•不可变荷载：在设计寿命内不发生变化的荷载，如自重。
3.3 常用荷载标准•建筑结构荷载标准GB 50009-2012•桥梁荷载标准JTG/T D61-2004•风荷载标准GB 50009-2012四、标准组合的原理和方法4.1 极限组合与极限状态•极限组合是指结构受力的最不利情况，包括弯矩、剪力和轴力等效值的组合。
•极限状态是指结构在荷载作用下达到的极限情况，如结构超过强度极限导致倒塌。
4.2 荷载效应的计算方法•线性叠加法：将不同工况下的效应线性叠加，适用于荷载效应与荷载呈线性关系的情况。
•非线性叠加法：考虑结构的非线性特性，适用于荷载效应与荷载呈非线性关系的情况。
4.3 标准组合的原则•最不利原则：选择使结构受力最不利的荷载组合。
•禄法原则：同时考虑不同荷载的作用。
4.4 标准组合的方法•极限荷载法：根据不同工况下的荷载效应，选取最不利的情况进行组合。
•随机组合法：根据统计方法，选取一定数量的工况进行组合。
高层建筑结构设计要求和荷载效应组合
高层建筑结构设计要求和荷载效应组合高层建筑的结构设计是十分重要的，因为它需要承受巨大的荷载效应，包括自重、风荷载、地震荷载等。
设计师在进行高层建筑结构设计时应考虑以下几个方面的要求和荷载效应组合：1.强度要求：高层建筑需要承受大量的荷载，因此在结构设计中必须满足强度要求。
这包括材料的强度要求，如钢筋混凝土的抗拉、抗压强度等；以及构件的强度要求，如梁、柱、墙等结构构件的尺寸、截面形状、厚度等。
2. 稳定性要求：高层建筑结构设计中，不仅需要考虑结构的强度，还需要考虑结构的稳定性。
稳定性要求包括纵向稳定性和横向稳定性。
纵向稳定性指建筑结构在垂直方向上的承载能力以及抗 overturning 能力；横向稳定性指建筑结构在水平方向上的抗侧倾和抗扭转能力。
3.刚度要求：高层建筑结构设计中，不仅需要考虑结构的强度和稳定性，还需要考虑结构的刚度，即结构的变形和振动。
高层建筑结构的刚度要求会影响到结构的稳定性、舒适度以及非结构性附件的设计和使用。
4.建筑荷载组合：高层建筑结构设计中，需要考虑不同荷载效应的组合。
荷载效应包括恒定荷载、活载、特殊荷载、风荷载、地震荷载等。
根据设计规范，这些荷载效应需要进行组合计算，确保结构在最不利的工况下的承载能力与安全性。
5.抗震设计：高层建筑结构设计中，地震荷载是一个重要的荷载效应。
地震设计要求结构在地震作用下，能够保持抗震安全性。
这包括结构的抗震设计参数、抗震性能要求、荷载效应的组合等。
需要注意的是，高层建筑结构设计不仅要满足上述要求，还需要考虑其他因素，如施工可行性、经济性、可维护性等。
因此，在进行高层建筑结构设计时，需要综合考虑各种因素，并遵守相应的设计规范和标准。
只有满足这些要求，才能确保高层建筑结构工程的安全性、可靠性和稳定性。
荷载效应组合与设计要求
位移限值
➢ 地震作用下的位移限值略宽松
H
5
三、舒适度要求
在风荷载作用下，高度超过l50m的高层建筑，应满足人使用的舒适度要求。 此时，按照重现期为10年的风荷载计算结构顶点加速度，或由风洞试验确定 顺风向与横风向结构顶点最大加速度，αmax应满足下列要求：
住宅、公寓 αmax不大于0.15m／s2
2 ⑧仅60m以上的高层结构考虑；
3 ⑨仅60m以上的9度抗震结构和60m以上8、9度时H的长悬臂结构考虑。
3
二、侧移限制
（△u／h）max≤［△u／h］ 式中，△u为荷载效应组合所得结构楼层层间位移，
h为该层层高， △ u／h为层间转角。应取各楼层中 最大的层间转角，即（△u／h）max验算是否满足要 求。右端是限制值
H
20
六、荷载效应组合及最不利内力
2、控制截面及最不利内力类型
柱子是偏压构件，可能出现大偏压破坏，也可能 出现小偏压破坏。大偏压情况下，弯矩越大越不 利；小偏压情况下，弯矩越小越不利。所以，对 柱子要组合几种不利内力，从中判断出最不利内 力作为配筋的依据。有时要用试算才能找出最大 配筋。
由于柱子一般为对称配筋，因此组合时只需找出 绝对值最大的弯矩。
办公、旅馆 αmax不大于0.25m／s2
H
6
四、稳定和抗倾覆
高层建筑在重力荷载下一般都不会出现整体
丧失稳定的问题。但是在水平荷载作用下，出现
侧移后，重力荷载会产生附加弯矩，附加弯矩又
增大侧移，这是一种二阶效应，也称为“P－△效
应”，它不仅会增加构件内力，严重时还会使结
构位移逐渐加大而倒塌。因此，高层建筑结构计
H
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六、荷载效应组合及最不利内力
荷载效应的标准组合和准永久组合
荷载效应的标准组合和准永久组合
荷载效应是指给建筑物施加一定载荷，通过计算获得其对建筑物
的影响。
这些载荷可以包括风荷载、雪荷载、地震荷载等。
在建筑结
构设计中，需要确定标准组合和准永久组合，以考虑荷载效应对建筑
物的影响。
标准组合是指在建筑结构设计时采用的载荷组合。
标准组合有临
时性荷载组合、长期性荷载组合和抗震荷载组合等。
临时性荷载组合
包括在建筑物使用期间产生的短暂荷载，如人员活动载荷、移动车辆
载荷等。
长期性荷载组合包括建筑物使用期间的固定荷载，如自重、
使用荷载等。
抗震荷载组合是考虑地震荷载对建筑物产生的影响而制
定的载荷组合。
准永久组合是指建筑结构的永久性荷载组合，包括结构自重等。
因为准永久组合的荷载是长期作用于结构中的，需要对其进行严格的
控制和计算。
在计算荷载效应时，需要根据标准组合和准永久组合进行配合计算。
对于标准组合，需要根据不同的场景选择不同的组合方式。
对于
准永久组合，需要对结构的自重等永久性荷载进行准确的测量和计算。
在设计中，要考虑荷载效应对建筑物的影响。
使用正确的标准组
合和准永久组合可以保证建筑物的安全性和稳定性。
同时，合理的荷
载效应计算也可以减少建筑结构的过度设计和浪费，降低建筑成本，
节约资源。
总而言之，正确的标准组合和准永久组合的选择和计算，是建筑
结构设计的一项重要工作。
荷载效应的考虑，对保证建筑物的安全性
和稳定性，以及减少浪费和节约资源都有着举足轻重的作用。
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（二）荷载组合值 当结构承受两个或两个以上可变荷载，承载能力极限状态 按基本组合及正常使用极限状态按短期荷载效应组合设计 时，采用的荷载代表值。
（三）荷载准永久值 当按正常使用极限状态长期荷载效应组合设计时，采用的 荷载代表值。
§4-2 风荷载 一、基本风压
将低速运动的风视为不可压缩的流体，运用能量守恒原理， 可计算得风压与风速间存在下列关系：
基本风压：指该地区空旷平坦地面，离地10米高处，重现期
为50年的10分钟平均最大风速所对应的风压值。
作用在建筑物上的风压值计算：
w z z sw0 z ——风压高度修正系数； s ——风载体形系数；
0.4 0.4
0.8
0.4
风载作用方向
0.4
z
——风振系数；
平均风压
静风
风 脉动风
脉动风压
住宅楼统计值： μLT=1287.8Pa；
pk=0.797
σLT=299L.k6PaLT LT 1287 .8 0.71 299 .6 1500 Pa
按极值I型分布函数，可得活荷载在设计基准期内的保证率为：
3、雪荷载
标准值与统计平均值之比为0.88。 可求得雪荷载在设计基准期内保证率为： pk=0.355
第一阶段：按小震（众值烈度）地震参数计算结构在弹性状 态下的地震作用效应，进行截面抗震设计和验算； 第二阶段：按大震（罕遇烈度）地震参数验算结构薄弱环节 的变形，并采取相应构造措施满足第三水准要求。 1）7—9度设防、楼层屈服强度系数小于0.5的框架； 2）7—9度设防、结构沿竖向质量和刚度分布很不均 匀的高层建筑； 3）特别重要的建筑。
平均风压
风压 脉动风压
0.18
0.4 0.8
0.41
0.41
0.2
0.6
0.2
0.4
0.4 0.4
0.13
迎风面
背风面
z
1
Hi H
z
二、总体风载效应与局部风载效应 1、总体风载效应：
作用在建筑物上的全部风荷载使结构产生的内力和变形； 2、局部风载效应：
作用在建筑物局部构件上的风荷载使其产生的内力和变形；
设防
烈度1.55度 烈1度度
罕年遇
烈度
第一水准：众值烈度下结构材料处 于弹性状态；
第二水准：设防烈度下结构小部分构件材料处于弹塑性 状态，大部分构件材料处于弹性阶段；
Δ/H
第三水准：罕遇烈度下结构大部分构件材众 烈值 度料处于基烈弹本度塑性罕烈遇度 烈度
状态，小部分构件材料处于弹性阶段；
3、两阶段设计方法
（3）在任一时段τi内，荷载出现的概率为p，荷载不出现的概率为 q=1-p；
（4）在任一时段τi内，荷载出现时为非负随机变量，各不同时段 上FQ（x）彼此相同且相互独立； （5）在任一时段τi内，荷载出现与否与出现的幅值大小无关，此 两事件相互独立。
三、荷载及其各种代表值
（一）荷载标准值
1、恒荷载：按荷载概率分布的0.5分位值作为恒荷载的标准值；
1）迎风面及侧面宽度为 1 墙6 面宽度的角隅部分
迎风面体型系数为：1.5 侧风面体型系数为：-1.5 2）阳台、雨篷、遮阳板等悬挑构件
验算向上漂浮的风载，风载体型系数为：2.0
§4-2 地震作用 一、地震作用的特点
1、惯性作用，动力作用，大小与结构有效重量有关； 2、作用时间极短，一般只有10秒左右； 3、作用重现期长。
4、水平和竖向地震作用
1）一般可分别按两个主轴方向计算各自地震作用，并分别承担；
2）质量刚度明显不对称结构，应考虑水平地震作用的扭转效应； 3）在8度和9度设防时，大跨度结构、长悬臂结构、烟囱等，以
及9度时高层建筑，应考虑竖向地震作用。
三、水平地震作用计算方法
结构重力荷载代表值
1、底部剪力法
1）计算公式： FEk 1Geq 单质点：恒载+0.5活荷载
3、按结构的反应特点分类： 静态作用、动态作用；
作用效应：作用在结构上所产生的内力和变形； 轴力、弯矩、剪力、扭矩，挠度、转角、裂缝等。
二、荷载的概率模型 恒荷载：设计基准期内，其幅值随时间不发生变化、变化很小。
可用随机变量模型来描述。
活荷载：设计基准期内，其幅值随时间发生较大变化；
持久性活荷载和临时性活荷载。
第四章 荷载效应组合及结构设计要求
§4-1 荷载概率模型及荷载代表值 一、作用与作用效应
施加在结构上的集中或分布荷载，以及引起结构外加变形 或约束变形的原因。 直接作用：自重、风压、使用荷载等； 间接作用：温度、基础不均匀沉降、地震作用等。 1、按时间的变异分类：
永久作用、可变作用、偶然作用； 2、按空间位置的变异分类： 固定作用、可动作用；
w v2 1 v2
2g 16300
基本 风速
1）标准高度的规定：10m高度处 2）标准地貌选取：B类，空旷平坦地面
的统 计标 准
3）基本时距的规定：10分钟 4）样本空间选取：1年 5）重现期规定：50年
w v2 1 v2
2g 1600
6）标准线型选取：概率密度函数、分布函数，
极值I型
二、几个基本概念
1、烈度 基本烈度：某地区抗震设防水平的总体水平； 设防烈度：某建筑物抗震设防水平的综合体现；
众值烈度：设防烈度减去1.55度；小震对应的烈度 50年
设防烈度：
中震对应的烈度 475年
罕遇烈度：设防烈度加上1度； 大震对应 (x) P
众值
恒荷载标准值与统计平均值之比为1.06，变异系数为0.07。
可求得恒荷载实际值小于其标准值的概率为：
p
FG
(Gk
)
(
Gk G G
)
0.21
2、楼面活荷载 办公楼活荷载、住宅楼活荷载
办公楼统计值：μLT=1047Pa；σLT=301.8Pa
pk=0.921
Lk LT LT 1047 1.5 301 .8 1500 Pa
Q(t)
Q(t)
t 持久性活荷载
t 临时性活荷载
可变荷载可采用连续型的正态过程或离散型的泊松过程来描述.
《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068— 2001）统一模型化为：平稳二项式随机过程。
（1）建筑结构的设计基准期为50年；
（2）荷载一次持续施加于结构上的时段长度为τ，在设计基准期 内，可分为r个相等的时段，r=T/τ；
多质点：0.85（恒+0.5活）
1 ——水平地震作用影响系数；
建筑结构阻尼比为0.05时，其取值决定于设防烈度、
结构自振周期、场地类别；