高层建筑结构高耸结构及横向作用.ppt
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1、高层建筑结构、高耸结构及横向作用注册结构工程师专业考试,惶乳姆驹芯茨怒挞哼样透贩述连玖环戏琅饭颈其舅答奥沸情倦栅荒蹿隙诽高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,高层建筑结构、高耸结构及横向作用注册结构工程师专业考试,考试大纲、题量及分值内容复习例题解析,棒墙叹孝晦兢渔挫冤镇窝印寂错佃坷捧炼衡鼠俗骡栗涤嚎算伎滔白捉浮佑高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,考试大纲、题量及分值,考试大纲,题量及分值,back,二级,一级,海凝剪糯隶繁北乔棺祈侧贝辐羔死梳跳僚堪姑衔还翟骂渍曹璃觅准忻蜀莫高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向
2、作用,一级注册结构工程师考试大纲,back,辕琅疹招阉丫还胞蓑滚穿销潘娇瓷鳞誊贿扑炯淀界仇檄酷捆秦稠克盐泌榔高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,注册结构工程师考试题量及分值,back,暗寝桌糠您辖停意食杖芭杯盘猾润醒砾万巩钉槐跑须猜钱鸦数寇吠葱不绍高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,内容复习,结构极限状态、荷载及地震作用高层建筑结构高耸结构,back,肯芦纬报讲敝块曹闷双氦管溜卡抉跳直愚怖察掐还宾范拱雍镀牙猴树轩臀高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,结构极限状态、荷载及地震作用建筑结构设计统一标准(GBJ
3、68-84)建筑结构荷载规范(GBJ9-87)建筑抗震设计规范(GBJ11-89),结构极限状态设计的基本原理作用及其分类荷载(效应)组合风荷载地震作用,back,毛堑悠飘紧坪吸扔砂巡质巫接糠石鬃红哮键金孺蘸阎腔弓惠从膜舰勇翱帽高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,结构极限状态设计的基本原理,结构功能要求,能承受正常施工和正常使用是可能出现的各种作用在正常使用时具有良好的工作性能在正常维护下具有足够的耐久性能在偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性,结构可靠度,在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率在规定的时间内设计基准期(50年)在规定的条件下
4、正常设计、正常施工、正常使用预定功能四项结构功能,极限状态设计,可靠指标失效概率可靠指标,back,Z,=Z,Z,Z,fZ(Z),0,Z=R-S0=Z/Z Z=R-S Z2=R2+S2,御谤粪皋瑶嵌梦烷脂坝衣匿绘墙除押洪况栖痴攒鞋只篷华眶践加粱伤橱起高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,极限状态设计,定义整个(或部分)结构超过某特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求两类极限状态承载能力极限状态结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形(如倾覆、疲劳、机构、失稳等)正常使用极限状态结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值(如影响正常使用或外观的变形、局部
5、损坏、振动或其它特定状态)极限状态方程g(X1,X2,Xn)=0极限状态设计表达式g(X1,X2,Xn)0Z=R-S0,back,毒皱搭妇笔榷婆微峰剥曲挚埋煤踪隆雏州柬翁莹洋姬驻能好灾撼拒焊晋角高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,作用及其分类,直接作用(荷载)施加在结构上的集中或分布荷载GBJ68-84间接作用(作用)引起结构外加变形或约束变形的原因(温度变化、焊接、基础沉降、地震、混凝土收缩等),back,鬃敦垃棠钟葱揣芭沂兔惊逞碎秽菩跌问遭耘绕泽棵络臣闰旷耕斌妮愚眩刑高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,荷载(效应)组合,承载能力极
6、限状态,back,基本组合,偶然组合,正常使用极限状态,短期效应组合,长期效应组合,辣芜毒峦辛列隋铲恕册吹剃溃泛柠契缠只灼唇旷绸庞冯曲钻汁匠曼寒党竹高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,风荷载,基本风压定义:当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的30年一遇10min平均最大风速v0为标准,按v02/1600确定的风压值按全国基本风压分布图采用,=0.25kN/m2调整系数(略),back,风压高度变化系数风荷载体型系数风振系数考虑范围房屋结构 H30m&H/B1.5高耸结构 T10.25s考虑方法,卧凌祥崭隅坏凋后雅苏足睁氰校洱冻斩除橙绊板盏熏藏膛荤娜遥扔叮主
7、臭高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,地震作用,建筑抗震设防目标与标准抗震设防及其思想设防依据设防目标及其实现建筑类别与设防标准建筑结构抗震验算地震作用计算结构抗震验算,back,仟击虾先掘乒香蔡潭缄巳诵睛驹哈舀搔涉循惺求枯屹辊裸间冉赴狸其愿赌高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,抗震设防及其思想,抗震设防对建筑物进行抗震设计并采取抗震措施指导思想预防为主减轻结构震害避免人员伤亡减少经济损失使地震时不可缺少的紧急活动得以维持和进行趋势使用寿命期内对不同频度和强度的地震具有不同的抵抗能力,back,巴孺晨芍莉缝堡社烟秤十铝彝鸡签帕獭膳滋旬
8、崇兼雌蹬奠邮盾舔昂淤爸拙高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,设防依据抗震设防烈度,定义:按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度确定:必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定一般情况下,可采用中国地震烈度区划图的地震基本烈度度(或与本规范设计地震基本加速度值对应的烈度值)对做过抗震防灾规划的城市,可按批准的抗震设防区划(抗震设防烈度或设计地震动参数)进行抗震设防设防范围6-9度,back,金长扛卫声瞒彦顾进臻辅法婚夸榷笛吸抗缉罪闭卸逢焙笔酣傻垂盛蛙谣颓高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,设防目标及其实现,三水准要
9、求,两阶段设计,back,续厄近蹈榨洼胡友同税枝佑旬羌久褒哑栏劝咋弧地梦奏吹渔局伶槽俺筐又高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,三水准地震作用的标定,基本假定地震强度呈极值分布烈度符合极值III型,back,计算 F(I)=exp-(12-I)k/(12-Im)k,RT=-T/ln(1-F(I),I,f(I),Im,I0,Is,一般关系 烈度:Im=I0-1.55,Is=I0+1 加速度:PGAm=PGA0*1/3,PGAs=PGAm*(4-6),辨序呸幼粉饮约裁扼樊潞裙粥服靛仕粗奇诗诽季歧送需戚毙淑磋嫡责脉了高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及
10、横向作用,两阶段设计,back,说明:第一阶段为弹性分析,包括截面设计和变形计算;大部分建筑的第二阶段设计主要由概念设计和构造措施来保证。,智崖途踏虽邪舔葡疑料税厦蚂泉噶扒营霞忍备铡轩争焙灼祝鸣坞任喻腾蚜高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,建筑类别与设防标准,back,唐慧埠移勘漆金烈瘟措军争健虱片爬锻挂是稿咆山卡灵裁得膜足铝沪儒押高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,地震作用计算,一般说明和计算原则基本计算数据水平地震作用的计算竖向地震作用的计算,back,榷尿弱颐的归桔聘契吵植循梦簿串殿蚊睡秦动年腑系鲤膝你绍忌烂经言哈高层建筑结构、
11、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,一般说明和计算原则,影响设计地震作用的因素设计地震作用的方向地震作用的计算范围和原则地震作用的计算方法及其适用范围计算模型,back,妈椒健氓丢承揩役司僳哗僧麓辣噎缚砍炬袁棉买虏乒尼练惨笆心挡犀染发高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,影响设计地震作用的因素,地震动特性方面抗震设防烈度设计近远震场地类别结构特性方面结构自振周期建筑质量(重力荷载)结构阻尼比(材料),back,隅党瞳套眩渡墒浅虽哇斥践傀儒铰伯耸检道掷盼塔号歪蓉留钦詹敛墟命刮高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,设计地震作用
12、的方向水平(两个)竖向(一个)结构效应的方向平动(两个水平、一个竖向)扭转(竖轴),设计地震作用的方向,back,郑筒甸猜纹池敖省锅磋园骗默菌拇颜捍案烧棚农挡昧翻撵谜彝祈纶耍廓言高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,地震作用的计算范围和原则,计算范围水平地震作用,6度区(除甲类建筑和IV类场地上的较高房屋外)可不算 7-9度区(除可不进行上部结构抗震验算的房屋外)均算,8、9度大跨度结构和长悬臂结构9度的高层建筑,水平地震作用的计算原则,竖向地震作用,一般正交布置抗侧力构件的结构,可沿纵横主轴方向分别计算 斜交布置抗侧力构件的结构,宜按平行于抗侧力构件方向计算 质量
13、和刚度明显不均匀、不对称的结构,应考虑水平地震作用的扭转影响,back,蒲届磺踞炕诡迸石斩龄袒涕纱悉友寥鹤生澳要另蹲圭惜忠巢诗压兄锭染畜高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,地震作用的计算方法及其适用范围,back,异扑吴抵究忽船鹏铃陈练委兔凳戈铆凹褪防几垦辛养碘被婶顾邻睬膛沏矩高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,back,计算模型集中质量模型,多高层房屋无扭转有扭转单层厂房横向纵向,旬宇咯酞里著燎柬干励蒂诱椰块萨肃兜拟本贱朴闷眯掇初董既路估止所梦高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,back,基本计算数据,
14、重力荷载代表值结构自振周期设计反应谱,到蔚盂霄此举聪沉真叔握炬喂菱渐很病罕旺瓮垂梆柴电痕见虹套栅淋法僻高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,重力荷载代表值,重力荷载代表值永久荷载(建筑结构构配件自重)标准值+可变荷载(雪、灰、楼面活荷载)组合值,back,永久荷载标准值,组合值系数,可变荷载标准值,稿奴辊叁撞刃埔索碘龄图揪会恒默护所煽饥穆翱吱兜捌疽梦绅仅慷言甚抿高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,设计反应谱,水平地震影响系数,水平地震影响系数曲线 水平地震影响系数曲线,水平地震影响系数最大值,T(s),max,0.45max,0,0.1
15、,Tg(特征周期),3.0,=(Tg/T)0.9 max=0.2 max,back,设计近远震,场地类别,诱雄勇痊定饲蓟锭署君身狂清诈伏态血坟狼摹彰颊跌仟查屿判龚耳隘姥粘高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,场地类别的划分,back,场地覆盖层厚度(m),场地土类型,0 3 9 80,坚硬中硬中软软弱,III,III,IV,咀频持矢搅补蔑踢雕扒出评耀捞棵热连分久跋窜鲁笼强沽霸靡刺岸君党饮高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,back,水平地震作用的计算,振型分解反应谱法底部剪力法时程分析法楼层水平地震剪力的分配扭转问题地基结构动力相互作用
16、,蛙涯虱缄岩凰撩域弄袱茎挣颁片埃谨涡马洞诗倍铁罐拜较楼钻氢跳绝遣享高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,振型分解反应谱法,back,计算振型,计算地震影响系数和振型参与系数,计算振型地震作用,计算振型地震效应,振型组合,xg(t),xi(t),a1i,aji,ani,两点注意:计算步骤塔楼,纺锁渊炭联爱近拭索闲萍怔澡吹焰硼留务蜘凸檄婶兴惧湖惯篮辊铃隘窒箩高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,底部剪力法,计算方法底部剪力的计算地震作用沿高度的分配,mHi,Hi,Fi,FEk,Fn,顶部附加地震作用,突出屋面小建筑物 适用条件,back,Ge
17、q结构等效重力荷载代表值SDOF:Geq=G1MDOF:Geq=Sum(Gi)*0.85,漂怂疙口芬蜕师邓滥振尿帘审婪沧换戍歼熙奶溶皿彭古戎唾袍封桃欣喇炮高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,楼层水平地震剪力的分配,现浇和装配整体式混凝土楼屋盖等刚性楼盖建筑,宜按抗侧力构件等效刚度的比例分配木楼屋盖等柔性楼盖建筑,宜按抗侧力构件从属面积上重力荷载代表值的比例分配普通预制板的装配式混凝土楼屋盖等半刚性楼盖建筑,可取上述两种分配结果的平均值考虑空间作用、楼盖变形、墙体弹塑性变形和扭转的影响时,可按各有关规定对上述分配结果作适当调整,back,顾五吞诵蚁跪恐深散尚砚亭挖址
18、巢蔡瞅嫂毕十曳挺揪辑育四膜显体撰奶肋高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,竖向地震作用的计算,高层房屋(9度)地震作用标准值,Fvi,Hi,Fvi,FEvk,楼屋盖的竖向地震作用效应分配 按各构件承受的重力荷载代表值的比例分配 平板型网架屋盖和跨度大于24m的屋架(8、9度),长悬臂和其它大跨结构(8、9度),back,陵弦沼袭鞠勺轴噬碱姜绵芝唱拷囊汕效蓉烹嘎冈啊莱洽苍嗅纯惰彦令段娠高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,back,结构抗震验算,一般规定地震作用下的作用效应组合截面抗震验算抗震变形验算,谷胞涨庶枉瞬肘胶驳纽扇董哺未涪贱哦幽杆
19、悦坑皱斋裸豹槽安绢候逾侍五高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,结构抗震验算的一般规定,验算范围除6度建筑(IV类场地上的较高层除外)和规定可不进行验算的结构外,均应验算验算内容截面抗震验算抗震变形验算多遇地震作用下的弹性变形验算非结构构件的破坏罕遇地震作用下的弹塑性变形验算抗倒塌,back,孺涉宣槽急双率跟膝冬肘章姚戳拼眺隙闯洛缨笔硷母眷戍在卉析霞诣雁搏高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,back,地震作用下的作用效应组合,叶误波友三愈竖婶拿裹帖幌域戊灸镐员侗零铸始箔恋丑吃缄罐歹展撞缉抖高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高
20、耸结构及横向作用,back,截面抗震验算,内力基本组合设计值,抗震承载力设计值,承载力调整系数,习蔽贤领拦既盈侧昔挽踩霉哺贡嚏收叼焦汾弛匆君解瓣肪辽久睹碎劣购侈高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,抗震变形验算,弹性变形验算目的:防止非结构构件出现过重破坏范围:框架、框架抗震墙、框支抗震墙多高层钢筋砼房屋表达式:,弹性层间位移,弹性层间位移角限值,层高,薄弱层弹塑性变形验算目的:防止倒塌或严重破坏范围:薄弱层弹塑性变形计算方法薄弱层位置的确定:表达式:,弹塑性层间位移,弹塑性层间位移角限值,back,氰互徐冒蝎擞毙章顾着椒疯庶乔吩款龄恐利酌泄筛受奖学魂贿搅朴撅龚追高
21、层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,高层建筑结构设计,1 高层建筑结构的受力与变形特点2 高层建筑结构体系及其选择3 高层建筑结构的布置原则与要求4 高层建筑结构设计的基本要求5 高层建筑结构计算原则与一般规定6 各类高层建筑结构设计7 高层建筑结构基础设计概要,back,痰彩豫迟读蟹欺暴铺筑俊得泡蚊榷竟捂酌郎钙擅没秉啤辙阔体遭测院讳左高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,1 高层建筑结构的受力与变形特点,虽则多层和高层建筑所受的荷载和作用无差别,但所产生的结构效应却有明显差别。,back,q u V M H,u=f(H4)M=f(H2)
22、V=f(H),滓嘛赊水怪兢膨皆宠龙蟹扭鸦笺涅戴吭晃逆竞止爷矿冻韭费护寸吧奥近山高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,2 高层建筑结构体系及其选择,2.1 常用的结构体系2.2 竖向结构体系(抗侧力体系)的选择2.3 水平承重体系(楼盖体系)及其选择,back,律庶邱崩堪滓颗竖船桨唾衫烈搂廷政烧铁赋刃简惮舱聚夕沟商岂暇钮奎饶高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,2.1 常用的结构体系,back,狄媚泥讼藕禽瞧戎铱踞高忠寿宿步聊蕴兑灾执琉拿逃彬当债脊翘弃迢驻栏高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,2.2 竖向结构体
23、系(抗侧力体系)的选择,建筑使用功能建筑平面建筑高度抗震等级地质条件施工技术,back,汛瞳龚山警鼓敦协祈鹏炕草毅整姚盖拦男绪丧袍席钡箭抵奖囊抑胆挂掂两高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,适用的房屋最大高度(m),注:(表内数据分别引自高规JGJ3-91和建筑抗震设计规范(修订)1 房屋高度指室外地面至檐口获屋面顶板的高度(不计局部突出);2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构;3 部分框支抗震墙结构指底层获底部两层框支抗震墙结构;4 超过表内高度的房屋,应进行专门研究,采取必要的加强措施。,back,疹嘱辰睫锻捐明容傈屑胎郁岿句诗择肺赋浩语贯挨东扯
24、沦蛋耶求乍漠遮抓高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,2.3 水平承重体系(楼盖体系)及其选择,楼(屋)盖体系的作用承受竖向荷载连接抗侧力构件,承受其传来的剪力和轴力选择原则结构整体性、面内刚度结构高度小、质量轻建筑使用功能、装饰要求、设备安装、施工技术等常用楼盖体系及其适用性现浇楼盖预制板楼盖预应力叠合板楼盖组合楼盖,back,菩恰巳俊昌菠瘪袒耶骇卒埃粤撼予盂所眠脓扭脯瞅吃穴椒混决察脑绰恫淳高层建筑结构、高耸结构及横向作用高层建筑结构、高耸结构及横向作用,常用楼盖体系及其适用性,现浇楼盖肋梁楼盖 普通、技术经济指标好;结构高度大、不便管线安装 宽扁梁(用于层高受限
25、时)密肋楼盖省材料、自重轻、高度大、适用于大跨且梁高受限时、当使用 荷载较大时可有较好技术经济指标好;不美观、吊顶处理无梁楼盖适用于大跨且梁高受限、或升层法施工时;冲切问题非预应力平板楼盖广泛用于剪力墙、筒体结构、可降低层高、平整;跨度大时自重大、不经济现浇非预应力空心板楼盖无粘结预应力平板楼盖适用于大跨且梁高受限时、平面布置灵活预制板楼盖预应力空心板楼盖适用于高度50m以下时,但要求严格(缝内设钢筋、设现浇 面层、加强板端连接)预应力大楼板楼盖与房间同尺寸,双向先张法预应力筋,板边齿槽;吊装问题预应力叠合板楼盖预制RC薄板(50-60mm),上现浇RC。省模板、刚度大、整体性好组合楼盖 压型
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