高层建筑计算分析和设计要求ppt课件

1、5.1 5.1 计算分析计算分析5.2 5.2 荷载效应和地震作用组合荷载效应和地震作用组合5.3 5.3 设计要求设计要求5.4 5.4 概念设计概念设计5.5 5.5 超限高层建筑工程设计超限高层建筑工程设计5.计算分析和设计要求4.1 计算分析5.1 计算分析一计算分析方法弹性与弹塑性假定平面构造假定与空间构造楼板平面内无穷刚性假定与协同计算构件刚度与变形back弹性与弹塑性假定弹性假定竖向荷载、风荷载及多遇地震作用下的内力和位移计算弹塑性假定罕遇地震作用下的位移验算塑性内力重分布back塑性内力重分布 思索缘由 弹性内力与实践不符构件内力与刚度有关，开裂后那么产生重分布； 有认识地减少

2、或增大某些部位配筋，以利于合理破坏机构和施工 思索方法内力调幅调整 弹性计算内力乘以系数 框架梁延续梁在竖向荷载下的调幅 框架-剪力墙构造中框架的内力调整 联肢剪力墙中连梁的调幅 弹性内力计算时降低构件刚度 框架-剪力墙构造中框架与剪力墙间的连系梁的调幅 联肢剪力墙中连梁的调幅back平面构造假定与空间构造平面构造假定A构造面外刚度为零二维，每个节点3自在度平面框架、剪力墙空间构造构造面外有相互传力关系三维，每个节点6自在度框筒角柱、空间框架、空间桁架back楼板平面内无穷刚性假定与协同计算楼板平面内无穷刚性假定B多数情况下，楼板平面内无穷刚性程度位移协调竖向位移独立A+B：不思索改动平面协同

3、计算正交方向抗侧力单元不参与任务思索改动空间协同计算正交方向抗侧力单元参与抵抗扭矩楼板满足一定要求楼板不满足要求，楼板有变形楼板有限刚性计算楼板刚性计算，适当调整内力空间计算空间计算back构件刚度与变形构件刚度弹性刚度构件变形构件的变形与刚度轴向EA弯曲EI剪切GA构件变形的思索忽略梁的轴向变形高度50m及H/B4：思索柱、墙的轴向变形长细比4：忽略剪切变形back5.2 程度力作用方向 只思索两个正交主轴方向的程度力，各方向程度力全部由该方向抗侧力构件承当 新修订：某些构造须思索两个正交主轴方向的程度力同时作用back5.3 分析方法 简化方法 平面构造协同分析 程序方法 杆件有限元方法

4、空间协同分析方法 广泛用于框架、框剪、剪力墙构造等由平面抗侧力构造组成、布置较为规那么的构造 三维杆件薄壁杆件空间分析方法 运用广泛，特别是平面不规那么、体型复杂的构造 有限元或有限条方法back5 高层建筑构造设计的根本要求5.1 强度问题构件截面承载力验算5.2 刚度问题正常运用条件下构造程度 位移验算5.3 稳定问题构造稳定与抗倾覆验算5.4 延性问题抗震构造的延性要求5.5 阅历问题抗震构造的概念设计要求5.1 强度问题构件截面承载力验算 要求 荷载效应组合构件最不利内力承载力极限形状设计 表达式 无地震作用组合 0SR 有地震作用组合 SR/RE 关于S 抗震构造与有无地震作用组合

5、高层建筑构造荷载组合表达式 关于R 抗震构造抗弯承载才干 = 非抗震构造抗弯承载才干 抗震构造抗剪承载才干 = 非抗震构造抗剪承载才干*80%back多高层建筑构造承载才干极限形状设计荷载组合表达式注：1 、仅8、9度时的大跨和长悬臂构造及9度抗震构造思索； 2 仅60m以上的高层构造思索； 3 仅60m以上的9度抗震构造和60m以上8、9度时的长悬臂构造思索。back组合类别多层（8层以下）高层（8层及其以上）非抗震抗震结构非抗震抗震结构重力荷载 S=CGGk+CQQk 效应对结构有利时 不利时 一般 Q4.0kN/m2时 重力荷载+风荷载 S=GCGGk+ (QCQQk +CWWk ) S

6、=GCGGk+QCQQk +WCWWk ) 重力荷载+地震作用 S=GCG+CEhEhkS=GCGGE+CEhEhk +CEvEvk S=GCGGE+CEhEhk S=GCGGE+CEvEvk S=GCGGE+CEhEhk +CEvEvk重力荷载+地震作用+风荷载S=GCGGE+EhCEhEhk +EvCEvEvk +WCWWk S=GCGGE+CEhEhk+WCWWk S=GCGGE+CEhEhk+CEvEvk+WCWWk5.2 刚度问题正常运用条件下构造程度位移验算 目的 防止主要构造开裂、损坏 防止填充、装修开裂、损坏 防止过大侧移，以引发人的不适、影响正常运用、产生附加内力 表达式双控

7、弹性位移 层间位移 u/hu/h 顶点位移 u/H u/H 荷载组合 不思索重力荷载引起的侧移 各程度荷载单独作用 荷载分项系数取1.0 位移限值 地震作用下的位移限值略宽松 新规范的两点修正 取消与“装修规范有关的提法 限值略偏严厉back5.3 稳定问题构造稳定与抗倾覆验算 普通不需验算 H/B5时宜验算 抗倾覆验算 表达式 MM M稳定力矩=竖向荷载 50%楼面活载+90%恒载对根底边缘取矩 M倾覆力矩=由风荷载或地震作用或二者组合计算的根底顶面 处的最大倾覆力矩 整体稳定性验算 表达式 GteEIeq/(8H2) Gte顶端等效重力荷载设计值= GiHi2 /H2 EIeq验算方向的抗

8、侧力构件等效刚度和 Gi第i层重力荷载设计值 Gte HGi EIeqHiback5.4 延性问题抗震构造的延性要求 构造抗震等级 确定方法 根据确定抗震等级的设防烈度、构造类型、构造高度确定 延性构造设计原那么 四项措施 提高构件延性 强柱墙弱梁 强剪弱弯 强节点锚固弱构件 罕遇地震作用下的弹塑性变形验算 普通不验算，但须采取构造措施 验算 需验算构造的界定范围 表达式单控弹塑性up/hup/h 验算方法简化方法或时程分析法back5.5 阅历问题抗震构造的概念设计要求 概念设计 要点 选择有利场地和地基 选择延性好构造体系与资料 规那么构造 延性构造 减轻自重 避开地震动反响谱特征周期 防止薄弱层 减少改动 协调承载才干与延性的关系 设置多道抗震防线 实现合理屈服耗能机制 提高整体性back概念设计 意义 “计算设计很难有效控制构造的薄弱环节，不能完全处理问题 地震作用的不确定性 构造计算假定与实践情况的差别计算模型、资料、阻尼变化等 阅历总结、定性判别