【文章內(nèi)容簡介】 地震作用荷載組合：）、荷載分項系數(shù)取值表：結(jié)構(gòu)簡化計算原則l 閱讀 頁（學(xué)時）l 難點補充解釋、彈性工作狀態(tài)：高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移按彈性方法計算，在非抗震設(shè)計時，在豎向荷載和風(fēng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)應(yīng)保持正常使用狀態(tài)，結(jié)構(gòu)處于彈性工作階段，在抗震設(shè)計時，結(jié)構(gòu)計算是對多遇的小震(低于設(shè)防烈度．度)進行的，此時結(jié)構(gòu)處于不裂的彈性階段。所以，從結(jié)構(gòu)整體來說，基本上處于彈性工作狀態(tài)，按彈性方法計算。、高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮整體共同工作：n在低層建筑設(shè)計中，常采用將整個結(jié)構(gòu)劃分為若干平面結(jié)構(gòu)，按構(gòu)件間距分配荷載，然后逐片按平面結(jié)構(gòu)獨立進行分析，這種設(shè)計方法對高層建筑結(jié)構(gòu)不適用。n由于高層建筑中樓板在自身平面內(nèi)的剛度是很大的，幾乎不產(chǎn)生變形，在不考慮扭轉(zhuǎn)影響時，同層各構(gòu)件水平位移相同，剪力墻結(jié)構(gòu)中各片墻的水平力大致按其等效剛度分配；框架結(jié)構(gòu)中的各片框架的水平力大致按其抗側(cè)剛度分配；框架—剪力墻和筒體結(jié)構(gòu)則受力較為復(fù)雜，要進行專門的計算。、平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和剛性樓板假定：（）、平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)假定一片框架或一片墻在其自身平面內(nèi)剛度很大，可以抵抗在本身平面內(nèi)的側(cè)向力；而在平面外的剛度很小，可以忽略，即垂直于該平面的方向不能抵抗側(cè)向力。因此，整個結(jié)構(gòu)可以劃分成不同方向的平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，共同抵抗結(jié)構(gòu)承受的側(cè)向水平荷載。（）、剛性樓板假定水平放置的樓板，在其自身平面內(nèi)剛度很大，可以視為剛度無限大的平板；樓板平面外的剛度很小，可以忽略。剛性樓板將各平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)連接在一起共同承受側(cè)向水平荷載。n在此兩基本假定下，復(fù)雜的高層建筑結(jié)構(gòu)的計算可大為簡化。、在計算中應(yīng)考慮墻與柱子軸向變形的影響通常在低層建筑結(jié)構(gòu)分析中，只考慮彎矩項，因為軸力項和剪切項很小，一般可以不考慮。但對于高層建筑結(jié)構(gòu)，情況就不同了。由于層數(shù)較多，高度大，軸力值很大，再加上沿高度積累的軸向變形顯著，軸向變形會使高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力數(shù)值與分布產(chǎn)生顯著的改變。 軸向變形的影響在結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)當(dāng)考慮，但是，結(jié)構(gòu)所受的豎向荷載不是在結(jié)構(gòu)完成后一次施加的。特別是，占絕大部分的結(jié)構(gòu)自重是在施工過程中逐層施加的，軸向壓縮變形已在施工過程中分階段完成，并在各層標(biāo)高處找平。 所以，在考慮軸向變形影響時，要考慮施工過程分層施加豎向荷載這一因素，不能簡單按一次加載考慮，否則會出現(xiàn)一些不合理的計算結(jié)果， 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡化計算l 閱讀 頁（學(xué)時）l 難點補充解釋扭轉(zhuǎn)偏心距：水平力作用點與剛度中心，兩者之距為扭轉(zhuǎn)偏心距?？拐鹪O(shè)計的一般原則l 閱讀 頁（學(xué)時）l 難點補充解釋、結(jié)構(gòu)整體的抗震性能取決于如下因素：各構(gòu)件的強度和變形性能；構(gòu)件之間的連接構(gòu)造；結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)的整體性及空間工作能力；能有多道抗震設(shè)防系統(tǒng)；非主要構(gòu)件的抗震能力。、抗震設(shè)防目標(biāo)：地震是多年不遇的偶然作用，而且有巨大的破壞力，因此，不能要求一般高層建筑在地震中完好無損，只能按照“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則進行設(shè)計。（）小震不壞：在建筑物使用期間內(nèi)可能遇到的多遇地震(小震)，即相當(dāng)于比設(shè)防烈度低，度的地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)保持彈性狀態(tài)而不損壞，按這種受力狀態(tài)進行內(nèi)力計算和截面設(shè)計。（）中震可修：即在設(shè)防烈度下，建筑結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)損壞，經(jīng)修理后仍可以繼續(xù)使用，并保證生命和設(shè)備的安全。（）大震不倒 當(dāng)遭遇了千年不遇的罕遇地震(大震)，建筑物會嚴(yán)重損壞，但要求不倒塌，保證生命安全。所謂大震，一般指超出設(shè)計烈度～．度的地震。、抗震設(shè)計的基本要求：為了使高層建筑具有足夠的抗震能力，達到“小震不壞，大震不倒”的要求，下列基本原則在設(shè)計中應(yīng)充分考慮：（1） 選擇有利的場地，避開不利場地，采取措施保證地基的穩(wěn)定性；（2） 選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一般框架抗震能力較差，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)較好，剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)抗震能力高；（3） 平面布置力求簡單、規(guī)則、對稱，避免應(yīng)力集中的凹角和收進；避免樓、電梯間偏置，盡量減少扭轉(zhuǎn)的影響；（4） 盡量避免建筑物豎向體型復(fù)雜、外挑內(nèi)收變化過多，力求剛度均勻，不要剛度突變，避免產(chǎn)生變形集中。當(dāng)頂層設(shè)置大房間、底層部分剪力墻變?yōu)榭蚣軙r，應(yīng)按專門規(guī)定進行設(shè)計；（5） 結(jié)構(gòu)布置要受力明確，傳力途徑直接簡單；（6） 加強結(jié)構(gòu)空間整體性，增加超靜定次數(shù)，組織多道設(shè)防；（7） 保證構(gòu)件的延性，避免脆性破壞(如錨固破壞、剪切破壞等)，也要采取措施防止結(jié)構(gòu)在地震中失穩(wěn)和傾覆；（8） 盡量減輕結(jié)構(gòu)自重，減少地基土壓力，降低地震作用；（9） 保證足夠的剛度，滿足高層建筑結(jié)構(gòu)允許位移值的要求；（）調(diào)整平面形狀與尺寸，采取構(gòu)造措施和留臨時性施工縫(后澆帶)的方法，盡量不設(shè)防震縫，少設(shè)防震縫。習(xí) 題一、填空題、在框架設(shè)計中，一般將豎向活荷載按 考慮，不再考慮活荷載的 布置。如果活荷載較大，可按 布置荷載所得的框架梁跨中彎矩乘以 的系數(shù)加以放大，以考慮活荷載不利分布所產(chǎn)生的影響。、抗震設(shè)計時高層建筑按 可分為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑等三類。、高層建筑應(yīng)按不同情況分別采用相應(yīng)的地震作用計算方法：①高度不超過，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，可采用 ；②高度超過的高層建筑物一般采用 方法；③剛度與質(zhì)量分布特別不均勻的建筑物、甲類建筑物等，宜采用 進行補充計算。、在計算地震作用時，建筑物重力荷載代表值為 之和。二、選擇題．在下列地點建造相同的高層建筑，什么地點承受的風(fēng)力最大?[ ]．建在海岸； . 建在大城市郊區(qū)；．建在小城鎮(zhèn)； ．建在有密集建筑群的大城市市區(qū)。．在設(shè)計高層建筑風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值時，下列何種情況風(fēng)荷載應(yīng)乘以大于的風(fēng)振系數(shù)[ ]．高度大于，且高寬比大于．的高層建筑；．高度大于，且高寬比小于．的高層建筑；．高度大于，且高寬比大于的高層建筑；．高度大于，且高寬比大于的高層建筑。.有特別重要和有特殊要求的高層建筑時，標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓值應(yīng)取重現(xiàn)期為多少年[ ]．年； ．年； ．年； ．年。.多遇地震作用下層間彈性變形驗算的重要目的是下列所述的哪種?[ ].防止結(jié)構(gòu)倒塌； ．防止結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞；.防止非結(jié)構(gòu)部分發(fā)生過重的破壞； ．防止使人們驚慌。.抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)，對豎向地震作用的考慮，下列哪項是符合規(guī)定的?[]. 度、度設(shè)防時應(yīng)考慮豎向地震作用；. 度設(shè)防時應(yīng)考慮豎向地震作用與水平地震作用的不利組合；. 度設(shè)防的較高建筑及度設(shè)防時應(yīng)考慮豎向地震作用與水平地震作用的不利 組合；．度設(shè)防的較高建筑及度、度設(shè)防時應(yīng)考慮豎向地震作用與水平地震作用的 不利組合。．當(dāng)高層建筑結(jié)構(gòu)采用時程分析法進行補充計算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪力的％時，其底部剪力應(yīng)按下列何值取用?[ ]．按％取用； ．至少按％取用；.至少按％取用； ．至少按％取用。三、問答題．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮哪些荷載或作用？．對高層建筑結(jié)構(gòu)進行豎向荷載作用下的內(nèi)力計算時，是否要考慮活荷載的不利布置？．結(jié)構(gòu)承受的風(fēng)荷載與哪些因素有關(guān)?．高層結(jié)構(gòu)計算時，基本風(fēng)壓、風(fēng)荷載體型系數(shù)和高度變化系數(shù)應(yīng)分別如何取值?．什么是風(fēng)振系數(shù)?在什么情況下需要考慮風(fēng)振系數(shù)?它如何取值?．計算地震作用的底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法、時程分析法各適用于什么情況?．什么是荷載效應(yīng)組合?有地震作用組合和無地震作用組合表達式是什么?答 案一、填空題、滿載；不利；滿載；、其使用功能的重要性、底部剪力法；振型分解反應(yīng)譜；時程分析法、永久荷載和有關(guān)可變荷載的組合值二、選擇題. [] ．[] ．[] ．[] ．[] ．[]三、問答題.答：高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)主要承受豎向荷載、風(fēng)荷載和地震作用等。與多層建筑有所不同，由于高層建筑的豎向力遠大于多層建筑，在結(jié)構(gòu)內(nèi)可引起相當(dāng)大的內(nèi)力；同時由于高層建筑的特點，水平荷載的影響顯著增加。．答：對高層建筑，在計算活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力時，可不考慮活荷載的最不利布置，這是因為目前我國鋼筋混凝土高層建筑單位面積的重量大約為～／(框架、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系)和～ ／(剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)體系)，而其中活荷載平均約為 ／左右，僅占全部豎向荷載％左右，所以樓面活荷載的最不利布置對內(nèi)力產(chǎn)生的影響較小；另一方面，高層建筑的層數(shù)和跨數(shù)都很多，不利布置方式繁多，難以一一計算。為簡化計算，可按活荷載滿布進行計算，然后將梁跨中彎矩乘以的放大系數(shù)。．答：當(dāng)計算承重結(jié)構(gòu)時，垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算：式中 ――風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，／’； 　　――基本風(fēng)壓； 　 ――風(fēng)荷載體型系數(shù)； 　 ――風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 　 ――高度處的風(fēng)振系數(shù)。．答：（）基本風(fēng)壓系以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離地高統(tǒng)計所得的年一遇平均最大風(fēng)速(單位：／)為標(biāo)準(zhǔn)，按確定的風(fēng)壓值。它應(yīng)按《荷載規(guī)范》全國基本風(fēng)壓分布圖及附錄給出的數(shù)據(jù)采用，但不得小于 ／。對于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及對風(fēng)荷載比較敏感的高層結(jié)構(gòu)，基本風(fēng)壓分布圖及附錄規(guī)定的基本風(fēng)壓值乘以的系數(shù)后采用。（）風(fēng)壓高度變化系數(shù)按《荷載規(guī)范》取用。風(fēng)速大小與高度有關(guān)，一般地面處的風(fēng)速較小，愈向上風(fēng)速愈大。但風(fēng)速的變化還與地貌及周圍環(huán)境有關(guān)。（）風(fēng)荷載體型系數(shù)是指風(fēng)作用在建筑物表面上所引起的實際風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值，它描述了建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的靜態(tài)壓力的分布規(guī)律，主要與建筑物的體型和尺寸有關(guān)，也與周圍環(huán)境和地面粗糙度有關(guān)。在計算風(fēng)荷載對建筑物的整體作用時，只需按各個表面的平均風(fēng)壓計算，即采用各個表面的平均風(fēng)載體型系數(shù)計算。對高層建筑，風(fēng)荷載體型系數(shù)與建筑的體型、平面尺寸等有關(guān)。．答：（）風(fēng)對建筑物的作用是不規(guī)則的，風(fēng)壓隨風(fēng)速、風(fēng)向的紊亂變化而不停地改變。通常把風(fēng)作用的平均值看成穩(wěn)定風(fēng)壓或平均風(fēng)壓，實際風(fēng)壓是在平均風(fēng)壓上下波動的。平均風(fēng)壓使建筑物產(chǎn)生一定的側(cè)移，而波動風(fēng)壓使建筑物在該側(cè)移附近左右振動。對于高度較大，剛度較小的高層建筑，波動風(fēng)壓會產(chǎn)生不可忽略的動力效應(yīng)，在設(shè)計中必須考慮。目前采用加大風(fēng)荷載的辦法來考慮這個動力效應(yīng)，在風(fēng)壓值上乘以風(fēng)振系數(shù)。當(dāng)房屋高度大于、高寬比大于時，以及對于構(gòu)架、塔架、煙囪等高聳結(jié)構(gòu)，均考慮風(fēng)振。（）結(jié)構(gòu)在高度處的風(fēng)振系數(shù)可按下式計算：式中 ――風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 　 ――脈動增大系數(shù)； ――脈動影響系數(shù)； ――振型系數(shù)，可由結(jié)構(gòu)動力計算確定，計算時可僅考慮受力方向基本振型的影響。．答：高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)不同的情況，分別采用下列地震作用計算方法：()高層建筑結(jié)構(gòu)宜采用振型分解反應(yīng)譜法。對質(zhì)量和剛度不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)以及高度超過的高層建筑應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動影響的振型分解反應(yīng)譜法。()高度不超過，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，可采用底部剪力法。()甲類高層建筑結(jié)構(gòu)，表—所列的乙、丙類高層建筑結(jié)構(gòu)，質(zhì)量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)等，應(yīng)采用彈性時程分析法進行多遇地震作用下的補充計算。．答：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用期間，可能遇到同時承受永久荷載和兩種以上可變荷載的情況。但這些荷載同時都達到它們在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的最大值的概率較小，且對某些控制截面來說，并非全部可變荷載同時作用時其內(nèi)力最大。按照概率統(tǒng)計和可靠度理論把各種荷載效應(yīng)按一定規(guī)律加以組合，就是荷載效應(yīng)組合。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》規(guī)定高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的表達式如下：()無地震作用效應(yīng)組合時：式中——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值；、——分別為永久荷載、樓面活荷載和風(fēng)荷載的分項系數(shù)；——永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；——樓面活荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；——風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；、——分別為橫斷面活荷載組合值系數(shù)和風(fēng)荷載組合值系數(shù)，當(dāng)永久荷載效應(yīng)起控制作用時應(yīng)分別取和；當(dāng)可變荷載效應(yīng)起控制作用時應(yīng)分別取和，或和。()有地震作用效應(yīng)組合時：式中——荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計值；——重力荷載代表值的效應(yīng)；——水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)；——豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)；、——分別為重力荷載、風(fēng)荷載、水平地震作用、豎向地震作用的分項系數(shù)?！L(fēng)荷載的組合值系數(shù)，應(yīng)取。第章 框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計學(xué)習(xí)本章的意義和內(nèi)容：框架結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定,豎向荷載作用下分層法計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力；水平荷載作用下反彎點法與值法求解框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力；掌握框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合，框架粱、柱、節(jié)點的設(shè)計。本章習(xí)題內(nèi)容主要涉及：了解框架結(jié)構(gòu)計算簡圖；掌握豎向荷載作用下的計算；掌握水平荷載作用下的計算；重點掌握值法；掌握框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合；掌握框架粱、柱、節(jié)點的設(shè)計。了解延性框架意義和實現(xiàn)延性框架的基本措施。 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖l 閱讀 頁（學(xué)時）l 難點補充解釋、計算單元的確定：l 忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向空間聯(lián)系；l 忽略各構(gòu)件的抗扭作用； 按縱向、橫向平面框架計算l 豎向荷載的分擔(dān)與承重方式有關(guān)；l 水平荷載的分擔(dān)；、構(gòu)件抗彎剛度的計算 計算框架梁截面慣性矩時，應(yīng)考慮樓板對梁截面剛度提高的影響。在框架梁兩端截面，梁受負彎矩，樓板對梁截面剛度影響較小，在框架梁跨中，梁受正彎矩，形成形截面，樓板對梁截面剛度影響較大，在工程設(shè)計中，為簡化計算，仍假定梁截面慣性矩沿軸線不變。故在現(xiàn)澆樓蓋中，中框架取，邊框架取。 豎向荷載作用下的近似計算—分層計算法 計算假定根據(jù)力法和位移法精確計算的結(jié)果可知，豎向荷載作用下的框架，它的水平位移是極小的，并且每層梁上的荷載只對本層梁產(chǎn)生影響，而對其它各層梁的影響很小。為簡化計算，分層法作了兩個假定：