高层建筑结构设计例题.doc

风荷载计算例题【例1】已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变，质量和刚度沿竖向均匀分布。，地面粗糙度指数0.22，基本风压按粗糙度指数为的地貌上离地面高度10m处的风速确定，基本风压值为。结构的基本自振周期。求风产生的建筑底部弯矩。解：(1) 为简化计算，将建筑沿高度划分为5个计算区段，每个区段20m高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值，。(2) 体型系数。(3) 本例风压高度变化系数在各区段中点高度处的风压高度变化系数值分别为 （4） 风振系数的确定，由 0.620.442.5 查表得脉动增大系数计算各区段中点高度处的第1振型相对位移0.10 0.30 0.50 0.70 0.90因建筑的高度比，查表得脉动影响系数。将上式数据代入风振系数的计算公式，得到各区段中点高度处的风振系数： 1.12 1.22 1.30 1.36 1.41(5) 计算各区段中点高度处的风压值 (6) 由风产生的建筑底部弯矩为【例2】某城市郊区有一30层的一般钢筋混凝土高层建筑，如图所示。地面以上高度为100M，迎风面宽度为25米，按100年重现期的基本风压，风荷载体型系数为1.3。试确定高度100米处围护结构的风荷载标准值（）。解：1城市郊区，B类粗糙度，时，。， ， ， 所以 2已知 ， ， 3 底部剪力法应用举例例1：试用底部剪力法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。已知结构的基本周期T1=0.467s ,抗震设防烈度为8度,类场地,设计地震分组为第二组。10.5m7.0m3.5m解：（1）计算结构等效总重力荷载代表值（2）计算水平地震影响系数查表得，（3）计算结构总的水平地震作用标准值例2：屋面局部突出部分的地震作用效应计算条件：某四层钢筋混凝土框架结构顶部有突出小屋，层高和楼层重力代表值如图，抗震设防烈度为8度，II类场地，设计地震分组第二组。考虑填充墙的刚度影响后，结构自振基本期。要求： 求各层的水平地震作用标准值及顶部附加水平地震作用。查抗震规范表，当II类建筑场地，设计地震分组为第二组时，特征周期 ,查抗震规范表，多遇地震8度时，设计基本地震加速度为0.20g时，水平地震影响系数最大值。结构等效总重力荷载结构的总水平地震作用标准值因为T1=0.601.4Tg=0.56，则顶部附加水平地震作用各层的水平地震作用标准值 分层法计算：例题5.3-1 图5.3.3（a）为两层两跨框架，各层横梁上作用均布线荷载。图中括号内的数值表示杆件的相对线刚度值；梁跨度值与柱高度值均以mm为单位。试用分层法计算各杆件的弯矩。解 首先将原框架分解为两个敞口框架，如图5.3.3（b）所示。然后用弯矩分配法计算这两个敞口框架的杆端弯矩，计算过程见图5.3.4（a）（b），其中梁的固端弯矩按M=ql2/12计算。在计算弯矩分配系数时，DG，EH和FI柱的线刚度已乘系数0.9，这三根柱的传递系数均取1/3，其他杆件的传递系数取1/2。根据图5.3.4的弯矩分配结果，可计算各杆端弯矩。例如，对节点G而言，由图5.3.4（a）得梁端弯矩为-4.82kNm，柱端弯矩为4.82kNm；而由图5.3.4（b）得柱端弯矩为1.17kNm；则最后的梁、柱端弯矩分别为-4.82kNm和4.82+1.17=5.99kNm。显然，节点出现的不平衡弯矩值为1.17kNm。现对此不平衡弯矩再作一次分配，则