18
五. 总体风载与局部风载 1. 总风荷载为建筑物各个表面上承受风力的 合力，是沿建筑物高度变化的线荷载。通常 按x、y两个互相垂直的方向分别计算总风荷 载。
bm m W kz zw 0 sB iico i s
2.局部风载：验算外围结构强度、阳台、雨蓬 的飘浮风载。一般取ms=-2.0。
体型系数ms乘以相互干扰增大系数，该系
数可参考类似条件的试验资料确定，必要 时宜通过风洞试验确定。
2019/9/14
12
（3）局部风压体型系数 在计算风荷载对建筑物某个局部表面的
作用时，要采用局部风荷载体型系数，用
于验算表面围护结构及玻璃等强度和构件 连接强度。
檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等水平构 件计算局部上浮风荷载时，风荷载体型系
2019/9/14
25
2019/9/14
26
开滦煤矿医院，五层砖混结构（局部七层），仅西部转角残存 。
2019/9/14
27
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。）
2019/9/14
28
1、目前的地震形势
地震的发生有间歇性。一段时间内发生较频繁，一段时间内较平静。 我国目前处于地震活跃期。
震不坏，中震可修，
二、 抗震设防目标及方法
大震不倒”。
1.总目标：通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，
减轻经济损失。
具体通过“三水准”的抗震设防要求和“两阶段”的抗震设计
方法实现。
2.“三水准”抗震设防目标：
当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般
不受损坏或不需修理可继续使用。
当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损
数ms不宜小于-2.0。设计建筑幕墙时，应按
有关的标准规定采用。
2019/9/14
13
四、风振系数bz： 风的作用是不规则的，实际建筑是在平均
侧移附近摆动。当房屋结构 H>30m 且
H/B>1.5时，需考虑振动的影响。
bz
1 z mz
f(0T12,Ty,pZeo)ne 脉动增大
坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。
当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，
不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
2019/9/14
32
3.“两阶段”抗震设计方法
第一阶段： 对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载力验
算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。
第二阶段： 对一些规范规定的结构进行大震作用下的弹塑性变形验
建筑结构荷载规范
2019/9/14
1
作用于高层建筑结构上的竖向荷载包 括楼面和屋面恒载、活荷载、屋面雪荷 载、施工荷载以及竖向地震作用；水平 荷载包括风荷载和水平地震作用。
计算作用在高层建筑结构上的风荷 载时，对主要承重结构和围护结构应分 别计算。
2019/9/14
2
§3-1. 风荷载
空气流动形成的风遇到建筑物时，在建 筑物表面产生的压力或吸力即建筑物的风荷 载。
7
2019/9/14
8
三、 风载体形系数ms：
1）单体建筑的体型系数
风的作用力随建筑物的体形、尺度、表面状况 而变化。风作用的大小、方向可以通过实测或风洞试பைடு நூலகம்验得到。规范给出了一般高层建筑的风载体形系数。
通过实测可以得到风在建筑物表面的实际风压， 风载体型系数是指实际风压与基本风压的比值。见下 图a、b 风压分布。
2019/9/14
36
3.地震作用
甲类：地震作用计算以及抗震构造措施均应高于本地区的设防 烈度。按地震安全性评价结果确定。
乙类：按设防烈度进行抗震验算。构造措施按高一度处理。 丙类：按设防烈度考虑地震作用计算和构造处理。 丁类：按设防烈度考虑地震作用计算，可适当降低构造措施要 求。（6度时不降低）
2019/9/14
38
地震作用的简化： 地震作用简化为三个方向：两个水平方向，一个竖向。
一般分别计算三个方向的地震作用。
2019/9/14
39
地震作用下结构的计算方法
确定性方法
非确定性方法——随机振动分析
静态分析（最不利状态分析）
动态分析（全过程时程分析）
等效静力法
反应谱理论 弹性全过程分析 弹塑性全过程分析
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001对上面标准作了修改。
设 甲类
防 乙类
分 丙类 类 丁类
重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑 地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑 除甲乙丁类以外的一般建筑 抗震次要建筑
2019/9/14
35
2.抗震设防措施
抗震措施:除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容， 包括抗震构造措施。
2019/9/14
19
六. 风洞试验
风是紊乱的随机现象，风对建筑物的作用 十分复杂，规范中关于风荷载值的确定适用于 大多数体型较规则、高度不太大的单幢高层建 筑。
目前还没有有效的预测体型复杂、高柔 建筑物风作用的计算方法。摩天大楼可能造成 很强的地面风，对行人和商店有很大的影响； 当附近还有别的高层建筑时，群体效应对建筑 物和建筑物之间的通道也会造成危害，这些都 可以通过风洞试验得到对设计有用的数据。
f(H,H/B,Ty,pZeo)n e脉动影响系
zf(H i,H ,Ty) pH e i/H 振型系
2019/9/14
14
脉动增大系数
2019/9/14
15
周期的近似计算
2019/9/14
3.2 风荷载16
脉动影响系数
2019/9/14
17
平均风压与波动风压
2019/9/14
2019/9/14
30
§2、 地震地面运动的一般特征
地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明。
1.地面运动最大加速度 2.地面运动的周期 3.强震的持续时间
2019/9/14
31
3-2. 地震作用
一、特点：是惯性力，与 质量m、结构的动力特简性称（为结：构“的小
自振周期）及地面运动有关。
2019/9/14
23
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。
2019/9/14
24
16层钢筋混凝土住宅大楼。地震时其中一栋倾倒，靠在呈L型平面大楼 上，柱间距7至10米。造成倾倒的原因是底层柱子数量少，间距太大。
在设防烈度为6度时，除规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建 筑可不进行地震作用计算。
2019/9/14
37
三、结构地震反应分析与结构抗震验算
基本概念： 地震作用与地震作用效应 地震作用：是指地面震动在结构上产生动力荷载，俗称为地震荷 载。 注意：是间接作用
地震作用效应：地震作用产生结构的内力和变形 结构动力特性： 结构的自振周期、阻尼、振型等。 结构的地震反应：结构的 位移、速度、加速度 及内力和变形 。 结构的地震反应分析：是结构地震作用的计算方法
2019/9/14
9
2019/9/14
10
2019/9/14
11
2）群体风压体型系数
对建筑群，尤其是高层建筑群，当房屋 相互间距较近时，由于漩涡的相互干扰， 房屋某些部位的局部风压会显著增大。为 此，《高层规程》规定，当多栋或群集的 高层建筑相互间距较近时，宜考虑风力相 互干扰的群体效应。一般可将单体建筑的
四、抗震设防依据
一般情况下采用抗震设防烈度。 在一定条件下可采用抗震设防区划提供的地震动参数。
2019/9/14
34
五、 抗震设防分类及抗震设防措施
建筑类别不同，抗震设防标准也不同。 1.抗震设防分类
《建筑抗震设防分类标准》GB50223。 该标准主要以地震中和地震后房屋的损坏对社会和经济产生的影 响的程度大小，将建筑分成4个抗震设防类别。
风荷载的大小主要和近地风的性质、风 速、风向有关；建筑物所在地的地貌及周围 环境有关；建筑物本身的高度、形状以及表 面状况有关。
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值可按
下式计算：wk = bzmsmzw0 。
2019/9/14
3
wk 为风荷载标准值
bz 为z 高度处的风振系数
ms 为风荷载体型系数
mz 为风压高度变化系数
wo 为基本风压
2019/9/14
4
一、 基本风压w0：我国建筑结构荷载规范规 定，基本风压以当地比较空旷平坦地面、离
地10m高，统计所得50年一遇10分钟平均最 大风速 v0(m/s) 为标准，一般按
w0 = v02 /1600 确定的风压值; 可参考荷载规范。
对于特别重要和对风比较敏感的高层建筑，其 基本风压按100年重现期的风压值采用。
地震时，由于地震波的作用产生地面运 动，并通过房屋基础影响上部结构，使结 构产生的动态作用，这就是地震作用。地 震波会使房屋产生竖向振动和水平振动， 一般对房屋的破坏主要是由水平振动造成 的，因此设计中主要考虑水平地震作用， 只有震中附近的高烈度区或竖向振动会产 生严重后果时，才同时考虑竖向地震作用。
2019/9/14
21
作业
某高层钢筋混凝土框架8层结构，层高 均为5m, 高度为40m，假定H/B=2,平面尺 寸见下图，风向垂直从右向左。已知基本 风压为0.5，建筑场地C。计算在风荷载作 用下各层的线荷载分布。标注的尺寸单位 均为厘米，周期按经验公式。
2019/9/14
22
§3-2. 地震作用