【正文】 力狀況 t/l 150～ 200 單向 1/6～ 1/8 雙向 1/9~1/12 400～ 500 單向 1/3~1/4 雙向 1/4~1/6 基礎(chǔ)厚度與跨度之比 t/l 基礎(chǔ)底板厚度可按表選用： 水平位移限值和舒適度要求 在正常使用條件下，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度，避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和剛度。 表現(xiàn)在： 。 彈性方法計算的驗算 150m的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比不宜大于表中限值。 250m的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比不宜大于 1/500； 150～ 250m之間的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比的限值按 1和 2插值。 結(jié)構(gòu)類型 △ u/h限值 框架 1/550 框架－剪力墻、框架－核心筒、板柱－剪力墻 1/800 筒中筒、剪力墻 1/1000 框支層 1/1000 樓層層間最大位移與層高之比的限值 彈塑性驗算 。p p p phh? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?高 層 建 筑 結(jié) 構(gòu) 在 罕 遇 地 震 作 用 下 有 時 需 進 行 彈 塑 性 變 形 驗 算 ， 防 止 結(jié) 構(gòu) 因 局 部樓 層 變 形 過 大 而 倒 塌 破 壞 ， 結(jié) 構(gòu) 薄 弱 層 （ 部 位 ） 層 間 彈 塑 性 位 移 應(yīng) 符 合 下 式 要 求 ：式 中 ： 層 間 彈 塑 性 位 移 ， 層 間 彈 塑 性 位 移 角 限 值 ， 層 高 。層間彈塑性位移角限值 結(jié)構(gòu)類型 [θp] 框架結(jié)構(gòu) 1/50 框架－剪力墻、框架－核心筒、板柱－剪力墻 1/100 剪力墻結(jié)構(gòu)和筒中筒結(jié)構(gòu) 1/120 框支層 1/120 高度超過 150m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的使用條件，滿足舒適度要求， 按現(xiàn)行國家標準 《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 》 （ GB50009）規(guī)定的 10年一遇的風荷 載取值計算的順風向與橫風向結(jié)構(gòu)頂點最大加速度不應(yīng)超過限值。 167。 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計原則 恒荷載及樓面活荷載的計算 風荷載的計算 地震作用的計算 荷載效應(yīng)的組合 結(jié)構(gòu)簡化計算原則 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡化計算 167。 恒荷載及樓面活荷載的計算 ? 恒荷載： 包括結(jié)構(gòu)本身的自重和附加于結(jié)構(gòu)上的永久荷載，如非承重構(gòu)件的自重、可移動的隔墻重、玻璃幕墻及其附件重、各種外飾面的材料重、樓面的找平層、吊在樓面下的各種管道重等。它可由構(gòu)件和裝修的尺寸和材料的重量直接計算，材料的自重可按 《 荷載規(guī)范 》 取值。 恒荷載及樓面活荷載的計算 ? 活荷載： 樓面活荷載按 《 荷載規(guī)范 》 取用。 設(shè)計樓面梁、墻柱及基礎(chǔ)時，樓面活荷載標準值應(yīng)乘以折減系數(shù)。 施工活荷載一般取 ~ 直升機平臺的活荷載按 《 荷載規(guī)范 》 取。 ?目前，我國的鋼筋混凝土高層建筑單位面積的重量大約如下： 框架、框架 剪力墻結(jié)構(gòu)體系： 12~14KN/m2 剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)體系： 14~16KN/m2。 而活荷載平均為 ~，僅占全部豎向荷載的 10%~15%左右，同時高層建筑的層數(shù)和跨數(shù)都很多，不利布置方式繁多，所以在工程設(shè)計時把恒荷載和活荷載合并計算，按滿載考慮。 167。 風荷載的計算 空氣流動形成的風遇到建筑物時，就在建筑物表面產(chǎn)生壓力和吸力，這種風力作用稱為風荷載 。風的作用是不規(guī)則的，風壓隨著風速、風向的紊亂變化而不停的改變。實際上，風荷載是隨時間而波動的動力荷載，但房屋設(shè)計中一般把它看成靜荷載。在設(shè)計抗側(cè)力結(jié)構(gòu)、維護構(gòu)件及考慮人們的舒適度時都需要考慮風荷載的作用。首先，要確定建筑物表面單位面積上的風荷載標準值，然后計算建筑物表面的總風荷載。對于高度較大且比較柔軟的高層建筑，要考慮動力效應(yīng)影響，適當加大風荷載數(shù)值。 確定高層建筑風荷載的方法有兩種，大多數(shù)建筑（高度300m以下）可按照 《 荷載規(guī)范 》 規(guī)定的方法計算風荷載值，少數(shù)建筑（高度大、對風荷載敏感或有特殊情況者）還要通過風洞試驗確定風荷載，以補充規(guī)范的不足。 風荷載標準值 0k z s z? ? ? ? ???《 荷載規(guī)范 》 規(guī)定垂直于建筑物表面上的風荷載應(yīng)按下式計算： 高度處的風振系數(shù)。風壓高度變化系數(shù)；風荷載體型系數(shù)；）；基本風壓（）；風荷載標準值（zmkNmkNzzsk??????????22//0基本風壓?0?年一遇的風壓值采用。建筑其基本風壓按風荷載比較敏感的高層或后采用；對于特別重要》中所給的值乘以層建筑，用《荷載規(guī)范。對于一般的高采用，但不得小于它應(yīng)根據(jù)《荷載規(guī)范》確定的風壓值。準，按分鐘平均最大風速為標年一遇的的高，統(tǒng)計得到的地面上離地系以當?shù)乇容^空曠平坦基本風壓值100m/2110501022000KNm?????風荷載體型系數(shù)?s??風作用力大小和方向可以通過實測或風洞實驗得到，圖 3－ 1是一個矩形 建筑物的實測結(jié)果，圖中風壓分布系數(shù)是指表面風壓與基本風壓的比值， 正值是壓力，負值是吸力。從圖中可以看出房屋表面風壓分布是不均勻的。 但在設(shè)計時，采用各個表面風作用力的平均值，該平均值與基本風壓 的比值稱為風載體型系數(shù)。規(guī)范給出了系數(shù)取值，設(shè)計時直接查取。 風壓高度變化系數(shù)?z? 位于平坦或稍有起伏地形的高層建筑，其風壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別確定。 《 荷載規(guī)范 》 將地面粗糙度分為 A、 B、 C、 D四類，其風速沿高度的變化系數(shù)見規(guī)范。其中： A類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類指田野、鄉(xiāng)村。叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類指有密集建筑群的城市市區(qū)； D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。 高度處的風振系數(shù)zz ??風的作用是不規(guī)則的。通常近似把風速的平均值看成穩(wěn)定風速或平均風速，它對建筑物的作用使建筑物產(chǎn)生靜側(cè)移；實際風速在平均風速附近波動，風壓也在平均風壓附近波動，稱為波動風壓，因此實際上建筑物在平均側(cè)移附近搖擺。 對于高度大于 30m且高寬比大于 ，設(shè)計時，用風振系數(shù) βz增大風載（否則取 βz＝ ）。 βz的計算公式如下： 式中 φz—— 基本振型 z高度處振型系數(shù)，當剛度和質(zhì)量沿高度 分布均勻時，可近似用 z/H代替振型系數(shù)； ξ—— 脈動增大系數(shù)； υ—— 脈動影響系數(shù)； μz—— 風壓高度變化系數(shù)。 zzz ????? ?? 1總體風荷載 總體風荷載是建筑物各表面承受風作用的合力，是沿高度變化的分布荷載用于計算抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)移及各構(gòu)件內(nèi)力。首先計算得到某高度處的風荷載標準值 wk，然后計算某高度處各個受風面上風荷載的合力值（各受風面上的風荷載垂直于該表面，投影后求合力）。也可按下式直接計算： 式中 n —— 建筑外圍表面數(shù)； Bi—— 第 i個表面的寬度； μsi—— 第 i個表面的風載體型系數(shù)； αi—— 第 i個表面法線與總風荷載作用方向的夾角。 要注意每個表面體系系數(shù)的正負號，即注意每個表面是風壓力還是風吸力，以便在求和時作矢量相加。注意由上式計算得到的 W是線荷載，單位是KN/m。 各表面風力的合力作用點，即為總體風荷載的作用點。設(shè)計時將沿高度分布的總體風荷載的線荷載換算成集中作用在各樓層位置的集中荷載，再計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移。 )c o sc o sc o s( 2221110 nnsnsszz BBBwW ???????? ???????結(jié)構(gòu)的自振周期 經(jīng)驗公式的計算可見 《 荷載規(guī)范 》 ，準確的計算需進行結(jié)構(gòu)的動力分析可得。 例： ? 某高層建筑為剪力墻結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)為 38層，底部1~3層層高為 4m，其他各層層高為 3m,室外地面至檐口的高度為 120m,平面尺寸為 30m*60m,已知基本風壓為 ,建筑場地位于大城市郊區(qū)。已計算求得作用于突出屋面小塔樓上的風荷載標準值的總值為800kN,為簡化計算，將建筑物沿高度分為 6段，每個區(qū)段位 20m,近似取其中點位置的風荷載作為該區(qū)段的平均值。試計算在風荷載作用下的結(jié)構(gòu)底部（一層）的剪力標準值。 作業(yè)： ?某 10層的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架 剪力墻辦公樓平面及剖面如圖所示，當?shù)? 基本風壓為 ，地面粗糙度為 B類，試計算作用于各層樓的風力標準值。 167。 ? 一般的計算原則 ? 水平地震作用的計算 ? 突出屋面上塔樓的地震作用 ? 豎向地震作用的計算 一般計算原則 地震區(qū)的高層建筑一般應(yīng)進行抗震設(shè)防。 6度設(shè)防時一般不必計算地震作用，只須采取必要的抗震措施， 7~9度設(shè)防時，要計算地震的作用， 10度及以上地區(qū)要進行專門研究。 抗震設(shè)計的高層建筑應(yīng)根據(jù)其使用功能的重要性分為甲、乙、丙三個抗震設(shè)防類別。 高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列原則考慮地震作用： ，應(yīng)允許在結(jié)構(gòu)兩個主軸方向分別考慮水平地震作用計算；有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當相交角度大于 15度時，應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用； 、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；其他情況，應(yīng)計算單向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響； 、 9度抗震設(shè)計時，高層建筑中的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用； 。 一般計算原則 高層建筑應(yīng)按下列不同情況分別采用相應(yīng)的地震作用計算方法： 40m，以剪切變形為主，剛度與質(zhì)量沿高度分布比較均勻的建筑物，可采取底部剪力法。 。對質(zhì)量和剛度不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)以及高度超過100m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)影響的振型分解法。 ~9度抗震設(shè)防的高層建筑，下列情況應(yīng)采用彈性時程分析法進行多遇地震下的補充計算： A甲類高層建筑結(jié)構(gòu)； B下表所列的乙、丙類高層建筑結(jié)構(gòu) C復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)； D質(zhì)量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)。 設(shè)防烈度、場地類別 建筑高度范圍 8度 Ⅰ 、 Ⅱ 類場地和 7度 ＞ 100m 8度 Ⅲ 、 Ⅳ 類場地 ＞ 80m 9度 ＞ 60m 采用時程分析法的高層建筑結(jié)構(gòu) 水平地震作用的計算 高層建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)曲線： )(sT0 gT gT5 ?max2?? ?m a x2)( ????TT g?m a x12 )]5([ ???? ? gTT ???地震影響系數(shù)曲線 。 ＝阻尼比，取 ????? ??? ???00。8/ 111 ＝時，取且當）－＋（＝ ???? ?α— 地震影響系數(shù)； αmax — 地震影響系數(shù)最大值； γ 曲線下降段的衰減指數(shù)； η1 直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)； η2 阻尼調(diào)整系數(shù)， T 結(jié)構(gòu)自振周期（ s）， Tg特征周期，它是對應(yīng)于反應(yīng)譜峰值區(qū)拐點處的周期，可根據(jù)場地類別，地震震級和震中距確定。 《 抗震規(guī)范 》 按震級和震中距的影響將設(shè)計地震分成三組，特征周期及可根據(jù)場地類別及設(shè)計地震分組按表采用，但在計算 8度 .9度罕遇地震作用時，其特征周期應(yīng)增加 s 222 ＝時，取；且當＋ －＋＝ ????? ?地震影響系數(shù) 設(shè)計地震分組 場 地 類 別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 第一組 第二組 第三組 水平地震影響系數(shù)最大值 地震 影響 烈 度 6 7 8 9 多遇地震 （ ） （ ） 罕遇地震 （ ） （ ） ?表中的括號內(nèi)數(shù)值分別用于基本地震加速度為 的地區(qū) 場地土的特征周期 計算水平地震作用的底部剪力法 一、底部剪力的計算 3jF第 j振型 2jF1jFj振型的底部剪力為 ??? ni