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多、高层房屋结构的分析和设计计算

按主体结构弹性刚度所得钢结构的计算周期,由 于非结构构件及计算简图与实际情况的差异,建议 计算周期考虑非结构构件影响的修正系数ξT取0.9。
对质量及刚度沿高度分布比较均匀的结构,基本 自振周期可用下列公式近似计算:
Un——结构顶层假想侧移(m)。
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初步计算时,结构的基本自振周期按经验公式估算: n—建筑物层数(不包括地下部分及屋顶小塔楼) 。
Tg=0.4s (Ⅱ类场地,第二组)
T=1.5s(Tg∽5Tg)地震影响系数
T=4s(5Tg∽6s)地震影响系数 T=0~0.1s 地震影响系数 0.45 max∼2 max T=0.1s~Tg地震影响系数2 max
0.015 0.012
0.023∼0.05 0.05
0.027 0.021
0.036∼0.09 0.09
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(2)振型分解反应谱法
对不计扭转影响的结构,振型分解反应谱法可仅考虑 平移作用下的地震效应组合,并应符合下列规定: (a) j振型i层质点的水平地震作用标准值
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(b) 水平地震作用效应(弯矩、剪力、轴向力和变形) :
突出屋面的小塔楼,应按每层一个质点进行地震作用计 算和振型效应组合。
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顶部突出物:底部剪力法计算顶部突出物的地震作用, 可按所在的高度作为一个质点,按其实际定量计算所得水平 地震作用放大3倍后,设计该突出部分的结构。
增大影响宜向下考虑1~2层,但不再往下传递。
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基本自振周期 T1:
(3)竖向地震作用
9度时的高层建筑,计算竖向地震作用时,可按下 列要求确定竖向地震作用标准值:
(a)总竖向地震作用标准值
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(b) 楼层i的竖向地震作用标准值
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当采用3个振型时,所得地震作用效应乘增大系数1.5; 当采用6个振型时,所得地震作用效应不再增大。
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多遇地震作用的抗震计算要求:
(a)通常应在结构的两个主轴方向分别计算水平地震作 用,各方向的水平地震作用应全部由该方向的抗侧力构件 承担;
(b)当有斜交抗侧力构件时,宜分别计算各抗侧力构件 方向的水平地震作用;
(c)质量和刚度明显不均匀、不对称的结构,应计算水 平地震作用的扭转影响;
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总体:阻尼比的减少,地震影响系数提高. 多、高层房屋结构的分析和设计计 算
阻尼比 衰减指数r 直线下降斜率调整系数1 阻尼调整系数2
7度0.1g max
罕遇 0.05
≤12层 0.035
>12层 0.02
0.05
0.08
0.08
邻近有高层建筑互相干扰时,风荷载的影响不容忽 视的。邻近建筑的影响较复杂,试验资料也少。
一般无论邻近有无高层建筑,高度超过200m的建筑 物,风荷载应按风洞试验确定。
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3.地震荷载
国家标准《建筑抗震设防分类标准》(GB 50223), 根据建筑使用功能的重要性,分甲类、乙类、丙类和丁类 四个抗震设防类别。
2.2 多、高层房屋结构的分析和设计
p350~361、P427~439
一、荷载
1.竖向荷载 楼面、屋顶活荷载以及雪荷载的标准值,按现行国
家标准《建筑结构荷载规范》规定采用。 规范中未给出一般高层办公楼、旅馆、公寓中所需要
的酒吧间、屋顶花园等的最小屋顶活荷载标准值。 遇这种情况,应按实际情况采用,但不得小于表4-9
(d) 9度抗震设防的高层建筑钢结构,或者按8度和9 度抗震设防的大跨度和长悬臂构件,应计算竖向地震作用。
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设计反应谱 :
弹性反应谱理论是现阶段抗震设计的基本理论, 《建筑抗震设计规范》所采用的设计反应谱,是以水平 地震影响系数α曲线的形式表达的。
地震多影、高响层系房屋 数结曲构线的分析和设计计

地震反应谱
为便于求地震作用,将单自由度体系的地震最大绝 对加速度反应与其自振周期T的关系定义为地震加速度 反应谱,或简称为地震反应谱。
意义:可以理解为一个确定的地面运动,通过一组 阻尼比相同但自振周期各不相同的单自由度体系,所引 起的各体系最大加速度反应与相应体系自振周期间的关 系曲线。
影响因素:一个是体系的阻尼比,二是地震动。
甲类建筑:重大建筑工程和地震时可能发生严重次生 灾害的;
乙类建筑:地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的; 丁类建筑:抗震属于次要性的; 丙类建筑:甲类、乙类和丁类建筑除外的一般建筑。
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抗震设计目标:小震不坏,中震可修,大震不倒。 两阶段的抗震设计:多遇地震作用及罕遇地震作用设计。 多遇地震相当于50年超越概率为63.2%的地震,罕遇地 震相当于50年超越概率为2%—3%的地震。
所列的数值。
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多层建筑应考虑活荷载的不利分布; 高层建筑活荷载值的比重不大,可不考虑活荷载的 不利分布。在计算构件效应时,楼面及屋面竖向荷载可 仅考虑各跨满载的情况。
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2 .风荷载
(GB50009—2001)规定,一般建筑结构风荷载的重 现期为50年,高层建筑的重现期可适当提高,重现期可 取100年,基本风压乘以系数1 .1。
0.03 0.024
0.036∼0.11 0.11
多、高层房屋结构的分析和设计计 算
多、高层房屋结构的分析和设计计 算
水平地震影响系数α的计算:
(4-38)
多、高层房屋结构的分析和设计计算
(4-39)
(4-40)
多、高层房屋结构的分析和设计计 算
(1) 底部剪力法
采用底部剪力法计算水平地震作用,各楼层可按一个自 由度计算。 按下式计算各楼层的等效地震作用:
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