12-15建筑结构上的作用力

P11.2.1荷荷载、、作用及其分分类1.2结结构上的荷荷载1.2.3楼楼面活荷荷载1.2.2永永久荷载载1.2.4屋屋面活荷荷载1.2.5风风荷载1.2.6荷荷载代表表值1P21.2.1荷荷载、作作用及其分类类荷载与作用的的定义：荷载：直接施加在在结构上的力力。作用：是指施加在结结构上的集中中力或分布力力(直接作用，，也称为荷载载)和引起结结构外加变形形的原因(间间接作用)。。作用包括荷载载。2P31.2.1荷荷载、作作用及其分类类楼（屋）面可变荷载风荷载吊车荷载永久荷载（重重力荷载、土土压力等）可变荷载偶然作用（如如爆炸、撞击击）直接作用间接作用（如地震作用、地基变形、材料收缩、焊接应力、温度变化等。）3P41.2.1荷荷载、作作用及其分类类分类：按作用施加的的方式分类：：①直接作用用：如结构构件件的自重、雪雪荷载、使用用活荷载和风风荷载等；②间接作用用：地基不均匀匀沉降、温度度变化、焊接接变形、混凝凝土收缩、地地震作用等；；按结构的反应应特点划分：：①静态作用用：使结构产生的的加速度可以以忽略不计的的作用②动态作用用：使结构产生的的加速度不可可忽略不计的的作用4P5按随时间的变变异分类：永久作用(恒荷载)：：在结构使用期期间，其值不不随时间变化化，或其变化化与平均值相相比可以忽略略不计，或其其变化是单调调的并能趋于于限值的荷载载。如结构构件自重重、建筑构造造层自重、土压力、预预应力等。可变作用(活荷载)：：在结构使用期期间，其值随随时间变化，，且且其变化与与平均值相比比不可以忽略略不计的荷载载。如楼面和屋面活载、、风荷载、雪雪荷载、吊车车荷载、车辆辆荷载等；3.偶然然作用：结构使用期间间可能不出现现，一旦出现现，其作用时时间短、效应大大的荷载为偶偶然荷载，如如爆炸力、撞撞击和地震等等。5P61.2.2永永久荷载对结构自重,可按结构构构件的设计尺尺寸与材料单单位体积的自自重计算确定定。重量＝重力密密度×体积对于自重变异异较大的材料料和构件(如现场制作作的保温材料料、混凝土薄壁构件件等)，自重的标标准值应根据据对结构的不不利状态，取取上限值或下下限值。重量＝重力密密度×面积6P71.2.2永永久荷载表1常用用材料和建筑筑构造层做法法单位重量常用材料单位重量（kN/m3）常用建筑构造做法单位（kN/m2）钢筋混凝土普通砖砌体石（花岗石、大理石）木材钢材水泥砂浆24~2518~1928678.520水泥瓦屋面油毡防水层(7层做法)天棚吊顶(木板+抹灰)墙面抹灰(粉刷+水磨、水刷)水磨石地面门窗（木~钢）0.550.350.25~0.550.35~0.550.650.25~0.457P81.2.3楼楼面活荷荷载荷载＝每平方方米荷载×面积表2民用建建筑楼面均布布活荷载标准准值及其组合合值、频遇值值和准永久值值系数项

次类别标准值

(kN／m2)组合值

系数Ψc频遇值

系数Ψf准永久值

系数Ψq1(1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园

(2)教室、试验室、阅览室、会议室、医院门诊室2.00.70.5

0.60.4

0.52食堂、餐厅、一般资料档案室2.50.70.60.53(1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台

(2)公共洗衣房3.0

3.00.7

0.70.5

0.60.3

0.54(1)商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅客等候室

(2)无固定座位的看台3.5

3.50.7

0.70.6

0.50.5

0.35(1)健身房、演出舞台

(2)舞厅4.0

4.00.7

0.70.6

0.60.5

0.36(1)书库、档案库、贮藏室

(2)密集柜书库5.0

12.00.90.90.87通风机房、电梯机房7.00.90.90.8楼面活荷载大大小，通常指指楼面活荷载载的标准值大大小，它是通通过统计分析析，取具有95%保证率率的分位值确确定的。8P9续表2民用用建筑楼面均均布活荷载标标准值及其组组合值、频遇遇值和准永久久值系数项

次类别标准值

(kN／m2)组合值

系数Ψc频遇值

系数Ψf准永久值

系数Ψq8汽车通道及停车库：

(1)单向板楼盖(板跨不小于2m)

和双向板楼盖（板跨不大于3m×3m）客车消防车

(2)双向板楼盖(板跨不小于6m×6m)和无梁楼盖(柱网尺寸不小于6m×6m)客车

消防车

4.0

35.0

2.5

20.0

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.6

0.6

0.6

0.69厨房(1)一般的

(2)餐厅的2.0

4.00.7

0.70.6

0.70.5

0.710浴室、厕所、盥洗室：

(1)第1项中的民用建筑

(2)其他民用建筑

2.0

2.5

0.7

0.7

0.5

0.6

0.4

0.511走廊、门厅、楼梯：

(1)宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼儿园、住宅

(2)办公楼、教学楼、餐厅，医院门

诊部

(3)当人流可能密集时

2.02.53.5

0.7

0.70.7

0.50.60.5

0.40.50.312阳台：

(1)一般情况

(2)当人群有可能密集时

2.5

3.50.70.60.59P101.雪荷荷载基本雪压：雪雪荷载的基准准压力，一般般按当地空旷旷平坦地面上上积雪自重的的观测数据，，经概率统计计得出50年一遇最最大值确定。。各地的基本雪雪压查《建筑筑结构荷载规规范》附表D.4石石家庄（0.30kN／m2）：式中——雪荷载标标准值(kN/m2)；———屋面面积雪分布系系数；———基基本雪压(kN／m2)。屋面水平投影影面上的雪荷荷载标准值，，应按下式计计算：1.2.4屋屋面活荷载载各地区的积雪雪平均密度：：东北及新疆疆北部地区取取150kg／／m3；华北及西北北地区取130kg／／m3；……浙江、江江西200kg／m3。10P11表4屋屋面积雪雪分布系数屋面积雪分布布系数μr值与屋面坡度度及形式有关关。屋面坡度度越大，则积积雪越少，μr值就小，反之之亦然。如对对单跨单坡屋屋面，当≤25°时μr=1.0；=40°时μr=0.4；≥≥50°时μr=0。在可能能形成雪堆处处μr＞1.0，有的的高达2.0。11P12表3屋屋面均布活荷荷载项次类别标准值

kN／m2组合值系数

Ψc频遇值系数Ψf准永久值系数Ψq1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋顶花园3.00.70.60.52.其他屋屋面活荷载注：1不上人的的屋面，当施施工或维修荷荷载较大时，，应按实际情情况采用；不不同结构将标标准值作0.2kN/m2的增减。2上人的屋屋面，当兼作作其他用途时时，应按相应应楼面活荷载载采用。3对于因屋屋面排水不畅畅、堵塞等引引起的积水荷荷载，应采取取构造措施加加以防止；必必要时，应按按积水的可能能深度确定屋屋面活荷载。。

4屋顶顶花园活荷载载不包括花圃圃土石等材料料自重。屋面活荷载也也是一种可变变荷载，包括括上人屋面的的人群荷载、、不上人屋面面的施工及检检修荷载、积积灰荷载和雪雪荷载。其中中屋面活荷载载和雪荷载不不同时参与组组合。12P13（2）屋面直升升机停机坪荷荷载①屋面直直升机停机坪坪荷载应根据据直升机总重重按局部荷载载考虑，同时时其等效均布布荷载不低于于5.0kN／m2。②局部荷荷载应按直升升机实际最大大起飞重量确确定。（3）屋面积灰灰荷载注：积灰荷载载应与雪荷载载或不上人的的屋面均布活活荷载两者中中的较大值同同时考虑。厂房屋面，其其水平投影面面上的屋面积积灰荷载。13一个建建筑上上荷载载的估估算如图所所示框框架结结构：：（1）试试说明明竖向向荷载载的传传递路路线；；（2）画画出图图示B1（（板1）和和B2（板板2））上楼楼面荷荷载的的传递递路线线图；；（3）如如果房房屋为为5层层，按按照每每层恒恒载10kN/m2估算分分配到到底层层A、、B、、C、、D柱柱上的的荷载载。7.8m7.2m7.2m2.4mABDC纵向框架横向框架次梁B1B27.8m7.8m7.8m14一个建建筑上上荷载载的估估算（1））框架架结构构中，，竖向向荷载载的传传递路路线是是：次梁框框架梁梁竖向荷荷载楼楼（（屋））面板板柱柱基基础础框架梁梁（2））B1、B2上上荷载载的传传递：：B1板板为双双向板板B2板板为单单向板板15一个建建筑上上荷载载的估估算（3））A、、B、、C、、D承承担的的荷载载A柱的的荷载载：（（3.6××3.9））×10××5＝＝702KNB柱的的荷载载：（（4.8××3.9））×10××5＝＝936KNC柱的的荷载载：（（3.6××7.8））×10××5＝＝1404KND柱的的荷载载：（（4.8××7.8））×10××5＝＝1872KN16P171.2.5风风荷荷载1.风风荷载载的特特点①风风荷荷载的的大小小与风风速直直接相相关。。②由由于于风速速上下下波动动，使使风荷荷载具具有动动力特特性。。③风风吹过过建筑筑物时时，会会在建建筑物物附近近形成成紊流流，使使风荷荷载计计算更更加复复杂。。④风风速速是随随高度度变化化的，，接近近地面面时，，会由由于地地面物物体阻阻挡而而减速速，故故风荷荷载与与地面面粗糙糙程度度有关关。空气流流动形形成风风。当当风吹吹到建建筑物物上时时就会会在建建筑物物表面面产生生力的的作用用，在在迎风风面产产生压压力，，在背背风面面产生生吸力力，而而在水水平表表面产产生上上浮力力。这这些风风力作作用统统称为为风荷荷载。。17P182.总总体风风荷载载作用在在建筑筑物表表面单单位面面积上上的风风荷载载标准准值按按下式式计算算式中—风荷荷载标标准值值(kN/m2)—高度度Z处处的的风振振系数数；—风荷荷载体体型系系数；；—风压压高度度变化化系数数；—基本本风压压(kN/m2)。1.2.5风风荷荷载18P19①基基本风风压：：风荷载载的基基准压压力，，一一般按按当地地空旷旷平坦坦地面面上10m高度度处10min平均均的风风速观观测数数据，，经概概率统统计得得出50年年一遇遇最大大值确确定的的风速速，再再考虑虑相应应的空空气密密度，，按照照基本本风压压与风风速的的静态态关系系确定定的。。基本风风压可可查荷荷载规规范中中全国国基本本风压压分布布图。。石家庄庄（0.35kN／／m2）；香港（（0.90kN／m2）；台湾宜宜兰（（1.85kN／／m2）19P20②风风压高高度变变化系系数风压是随高高度的增加加而增大的的，而基本本风压值是是以10米高度度处统计确确定的，因因此在风荷荷载计算时时应对风压压进行高度度修正。表5风风压高度变变化系数510152030405060708090100150200250300350400离地面或海平面高度（m）地面粗糙度类别ABCD1.171.381.521.631.801.922.032.122.202.272.342.402.642.832.993.123.123.123.121.001.001.141.251.421.561.671.771.861.952.022.092.382.612.802.973.123.123.120.740.740.740.841.001.131.251.351.451.541.621.702.032.302.542.752.943.123.120.620.620.620.620.620.730.840.931.021.111.191.271.611.922.192.452.682.913.12A类：指指近海海面面和海岛、、海岸、湖湖岸及沙漠漠地区；B类：指指田野、乡乡村、丛林林、丘陵以以及房屋比比较稀疏的的乡镇和城城市郊区；；C类：指指有密集建建筑群的城城市市区；；D类：指指有密集建建筑群且房房屋较高的的城市市区区。20P21③风载体体型系数风洞试验表表明风压在在建筑物表表面的作用用力是变化化的，它主主要与建筑筑物的体型型、尺寸和和表面位置置有关，需需要进行体体型修正。。表6载载体型系数数其它情况可可查荷载规规范。21P22④风振系系数现行设计规规范中采用用风振系数数考虑风荷荷载的动力力效应影响响。对于一般竖竖向悬臂型型结构，例例如高层建建筑和构架架、塔架、、烟囱等高高耸结构，，高层建筑筑，均可仅仅考虑第一一振型的影影响。风振振系数的的计算：：22P23（3）局部风风荷载风荷载标准准值wk计算公式如如下：其中，意意义与与前相同。。－z高度处的的阵风系数数－局部风荷荷载体型系系数验算围护构构件及其连连接的强度度时，可按按下列规定定采用局部部风压体型型系数：：外外表面的正正压区按表表5选用；负负压区的墙墙面取-1.0，墙墙角边取-1.8；；对屋面局局部部位(周边和屋屋面坡度大大于10°°的屋脊部部位)，取取-2.2；对檐口口、雨篷、、遮阳板等等突出构件件，取-2.0。23P24例1某20层钢钢筋混凝土土结构，总总高64m。平面为为正六边形形，边长10m，如如图所示。。基本风压压为0.45kN/㎡，地面面粗糙度为为C类。求求该结构在在x方向上上的总体风风荷载。24P25某一高度处处风荷载的的合力计算算

n－－建筑物外围表面积数（每一个平面作为一个表面）B1、B2、……Bn－－分别为n个表面的宽度；

……－－分别为n个表面的风荷载体型系数；

……－－分别为n个表面法线与风作用方向的夹角。25P26计算方向上上的分力及及合力立面编号X方向110×0.8×0.45（压）1.03.60210×0×0.450.50310×0.5×0.45（吸）0.51.13410×0.5×0.45（吸）1.02.25510×0.5×0.45（吸）0.51.13610×0×0.450.5026P27估算该结构构的基本自自振周期为为：对于C类地区：：，，查表得脉脉动增大系系数脉动影响系系数查表得得：风压高度变变化系数根根据计算高高度z查表表确定，振振型系数近近似按计计算。结构总体风风荷载的计计算结果和和分布情况况见下表（（kN）27P2828P291.2.6荷载代表值值1.标准准值——荷载的的基本代表表值，为设设计基准期期内最大荷荷载统计分分布的特征征值(例如如均值、众众值、中值值或某个分分位值)。。2.组合值——当有两个或两个以上可变荷载同时作用时的代表值

。组合值

=ψc

×标准值

29P30频遇值——结构上时而出现的较大值,但小于标准值。计算裂缝变形时用。频遇值

=ψf×标准值

t/T<0.1准永久值——可变荷载中较稳定的那一部分值。计算裂缝变形时用。准永久值

=ψq×标准值

t/T=0.5（t为设计基准准期内荷载载达到和超超过该值的的总持续时时间，T为设计基准准期。）1.2.6荷载代表值值30P311.3.1概述述1.3.2地震震作用及其其计算1.3建建筑抗抗震基本知知识3132332008年四川汶川地震34彭州市白鹿镇中心学校地面隆起2m,建筑物中等破坏35台湾集集地震光复国中操场地面上下错动2m操场主席台36都江堰市华夏广场小区，底部两层整体倒塌，五层变三层37P381.3.1概概述1、相关术术语震源：地球内部断断层错动并并引起周围围介质震动动的部位称称为震源震中：震源正上方方的地面位位置叫震中中。震中距：地面某处至至震中水平平距离叫震震中距。地震按震震源的深深浅划分分，可分分为浅源源地震（（＜70km））中源地震震（70～300km）深源地震震（＞300km）38P39火山地震震陷落地震震诱发地震震构造地震震90%以以上39P40名称时间地点震级死亡人数意大利墨西拿大地震1908年12月18日5时25分西西里岛墨西拿市7.5级7.5万人日本关东大地震1923年9月1日上午11时58分日本横滨、东京一带8.2级13万余人土耳其大地震1939年12月27日凌晨2时到5时东部城市埃尔津詹8级5万人智利大地震1960年5月21日下午3时智利8.5级1万人死亡或失踪秘鲁大地震1970年5月31日秘鲁最大的渔港钦博特市7.6级6万多人死亡中国唐山大地震1976年7月28日3时42分河北省唐山市7.8级24.2万人墨西哥大地震1985年9月19日上午7点19分西部太平洋沿岸4个州7.8级3.5万人伊朗大地震1990年6月21日凌晨西北部7.3级5万人日本神户大地震1995年1月17日凌晨5时46分日本神户市7.2级5400多人印度洋地震海啸2004年12月26日早8点印尼苏门答腊岛北部8.9级30万人中国汶川地震2008年5月12日14时28分四川汶川县8.0级69226人、失踪17923人印尼苏门答腊地震2009年9月30日当地下午印尼苏门答腊岛海域7.9级1115人死亡、近210人失踪海地地震当地时间2010年1月12日16时53分海地7.3级约22万人丧生日本2011年3月11日，日本当地时间14时46分日本东北部海域9.0级约14000人丧生40P412、地震震震级与与地震烈烈度地震震级级衡量一次次地震大大小的等等级，用用符号M表示。直接取决决于一次次地震所所释放出出的能量量大小。。M>5的地震震称为破破坏性地地震。地震烈度度一次地震震对某一一地区地地面和建建筑物遭遭受地震震影响的的程度。。1976年唐山山大地震震：震级级7.8级，震震中烈度度Ⅺ度。。震源深深度为12公里里。。1964年智利利大地震震：震级级8.9级。41P422、地震震震级与与地震烈烈度基本烈度度在工程中中为了控控制建筑筑结构的的抗震设设防，对对每一地地区都规规定了一一个基本本烈度，，它是该该地区在在一定时时期内可可能遭受受的最大大烈度。。是一个个地区进进行抗震震设计的的依据。。对于一次次地震，，震级只只有一个个，而烈烈度却有有无穷多多个，烈烈度随震震中距和和场地的的不同有有所不同同。一般般说来，，距震中中越近，，地震影影响越大大，烈度度就越高高；反之之，烈度度就越低低。42P433、设防防指导思思想和设设防依据据设防目的的：在一定的的经济条条件下，，最大限限度地限限制和减减轻建筑筑物的地地震破坏坏，保障障人民生生命财产产的安全全。抗震设防防目标是是：当遭受低低于本地地区抗震震设防烈烈度的多遇地震震（众值烈烈度，50年超超越概率率为63.2％％）影响时，，一般不不受损坏坏或不需需修理可可继续使使用（小小震不坏坏）；当遭受相相当于本地区抗震震设防烈烈度（设防烈烈度，50年超超越概率率为10％）的地震影影响时，，可能损损坏，经经一般修修理或不不需修理理仍可继继续使用用（中震可可修）；当遭受高高于本地地区抗震震设防烈烈度预估估的罕遇地震震（50年超超越概率率为2-3％））影响时，，不致倒倒塌或发发生危及及生命的的严重破破坏（大震不不倒）。“小震不不坏、中中震可修修、大震震不倒””低1.55度高1度43P443、设防防指导思思想和设设防依据据设防烈度度：按国家规规定的权权限批准准作为一一个地区区抗震设设防依据据的地震震烈度。。为了反映映潜在震震源远近近的影响响，给出出了设计计地震分分组。《抗震规规范》适适用于6~9度度进行抗震震设防，，9度以上上按有关关专门规规定执行行。我国地震震设防区区面积约约占国土土面积的的60%。44P454、建筑筑物重要要性分类类与设防防标准建筑物重重要性分分类：根据建筑筑使用功功能的重重要性，，按其受受地震破破坏时产产生的后后果，将将建筑分分为四类类：甲类建筑筑：重大建筑筑工程和和地震时时可能发发生严重重次生灾灾害的建建筑；（特殊设设防类））乙类建筑筑：指地震时时使用功功能不能能中断或或需尽快快恢复的的建筑；；（特殊设设防类））丙类建筑筑：属于除甲甲、乙、、丁类以以外的一一般建筑筑；（标准设设防类））丁类建筑筑：抗震次要要建筑。。（适度设设防类））45P464、建筑筑物重要要性分类类与设防防标准设防标准准：甲类建筑筑：6~8度度，提高高一度采采取构造造措施；；9度，，设防更更高；。。乙类建筑筑：按设防烈烈度进行行抗震计计算，构构造措施施上提高高一度；；丙类建筑筑：抗震计算算与构造造措施均均按设防防烈度考考虑；丁类建筑筑：按设防烈烈度进行行抗震计计算，构构造措施施可适当当降低要要求（6度时不不降）。。抗震设防防烈度为为6度时，，除本规规范有具具体规定定外，对对乙、丙丙、丁类类建筑可可不进行行地震作作用计算算。46P475、抗震震设计方方法三水准、、两阶段段设计方方法第一阶段段设计：：按多遇地地震烈度度对应的的地震作作用效应应和其他他荷载效效应的组组合验算算结构构构件的承承载能力力和结构构的弹性性变形。。保证了第第一水准准的承载载力要求求和变形形要求。。第二阶段段设计：：按罕遇地地震烈度度对应的的地震作作用效应应验算结结构的弹弹塑性变变形。旨在保证证结构满满足第三三水准的的抗震设设防要求求。如何保证证第二水水准的要要求，尚尚在研究究中。目目前一般般认为，，良好的的抗震构构造措施施有助于于第二水水准要求求的实现现。47P486、抗震震设计的的总体原原则三个层次次：概念念设计、、抗震计计算与构构造措施施概念抗震震设计的的总体原原则：注意场地地选择、、把握建建筑体型型、利用用结构延延性、设设置多道道防线、、重视非非结构因因素。（1）注意场地选择择（2）合理规划，避避免地震时发发生严重的次次生灾害（3）把握建筑体型型（4）增强结构的整整体性和空间间稳定性（5）减轻结构自重重，降低房屋屋的重心（6）尽量不做或少少做诸如高门门脸、女儿墙墙、挑檐等易易倒、易脱落落的装饰物。。48P491.3.2地地震作用及及其计算1、地震作用用地震反应：地震振动使工工程结构产生生内力和变形形的动态反应应。－－即结构由由于地震激发发引起的振动动，在结构中中产生随时间间变化的位移移、速度、加加速度、内力力和变形等。。地震作用：结构上的质量量因加速度的的存在而产生生的惯性力。。－－可视为结结构在地震中中受到地震影影响大小的““等效荷载””。地震反应（作作用）的大小小：（1）取决于地地面运动的强强弱程度；（2）取决于于结构本身的的动力特性（（自振周期和和阻尼等）49P502、结构动力力计算简图计算简图的核核心动力内容是结构质量的描述。水塔等构筑物物及单层建筑筑，将全部质质量集中水箱箱质心或屋盖盖处，使结构构成为一单质点体系；多、高层建筑筑的楼盖部分分是结构的主主要质量，可可将结构的质质量集中到各各层楼盖标高高处，成为一一多质点结构体体系。50P513、水平地震震作用计算方方法确定地震作用用的方法可分分静力法、反应应谱法（拟静静力法）和时时程分析方法法（直接动力法法）三大类。。目前，我国建建筑抗震设计计规范规定，，一般建筑可可按照反应谱谱方法确定等等效地震力。。它考虑地面面加速度的作作用和房屋的的动力特性，，按房屋的最最大加速度反反应值确定惯惯性力。把惯惯性力作为等等效静力荷载载进行结构分分析。少数情情况下需采用用时程分析方方法进行补充充分析。反应谱方法：：底部剪力法法、振型分解解法。51P523、水平地震震作用计算方方法适用条件：1高度不超过过40m、、以剪切切变形为主主且质量和和刚度沿高高度分布比比较均匀的的结构，以以及近似于于单质点体体系的结构构，可采用用底部剪力法法等简化方法法。2除1款外的建建筑结构，，宜采用振型分解反反应谱法。3特别不规则则的建筑、、甲类建筑筑和《抗震规范范》规定的的高度范围围的高层建建筑，应采采用时程分析法法进行多遇地地震下的补补充计算。。52P534、反应谱谱理论（1）反应谱谱理论是对对如图单质质点体系作作地震反应应分析，得得到单质点点的最大加加速度反应应值，，于是是可得惯性性力：位移最最大加速度度质点惯惯性性力地面运动位位移最最大加加速度单质点体系系地震反应应53P54（2）地震影响系系数：：—地震影响响系数；—地震影响响系数最大大值；—直线下降降段的下降降斜率调整整系数；—衰减指数数；—特征周期期；—阻尼调整整系数；—结构自振振周期地震影响系系数曲线54P55设计地震分组场地类别ⅠⅡⅢⅣ第一组0.250.350.450.65第二组0.300.400.550.75第三组0.350.450.650.90特征周期值值Tg水平地震影影响系数最最大值α地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震——0.50（0.72）0.90（1.20）1.4055P56（3）底部剪剪力法对于建筑物物高度不超超过40m，结结构以剪切切变形为主主且质量和和刚度沿高高度分布较较为均匀时时，结构的的地震作用用将以第一一振型为主主，而结构构的第一振振型接近直直线。为简简化计算，，设计时设设法求出所所有各质点点上的全部部地震作用用，即作用用于基础顶顶面的总地地震作用，，然后再把把它分配到到各质点上上。这就是是底部剪力力法。总水平地震震作用标准准值：第i个楼层处作作用的等效效地震力：：顶点附加力力：56P57—相应于结结构基本周周期T1的地震影响响系数；—顶点附加加作用系数数。—结构总水水平地震作作用标准值值；—结构等效效总重力荷荷载，单质质点应取总总重力荷载载代表值，，多质点可取取总重力荷荷载代表值值的85%；—质点i的水平地震震作用标准准值；—分别为集集中于质点点i、j的重力荷载载代表值；；—分别为质质点i、j的计算高度度。—结构基本本自振周期期；57P58顶部附加地地震作用系系数Tg（s）T1＞1.4TgT1≤1.4Tg≤0.350.08T1+0.070.0＜0.35～0.550.08T1+0.01＞0.550.08T1-0.02注：T1为结构基本本自振周期期。58P59（3）底部剪剪力法地震作用沿沿高度的分分布59P60例题：某工程为8层框架结结构，梁柱柱、楼板为为现浇，设设防烈度为为7度，第第二组，场场地为II类场地。。现已计算算出结构自自振周期为为T1＝0.56s；集中中在屋盖和和楼盖的恒恒载为顶层层5400kN，2层～7层层5000kN，底底层6000kN；；活载为顶顶层600kN（雪雪载），1层～7层层1000kN。要要求按底部部剪力法计计算各楼层层的地震作作用标准值值与地震剪剪力标准值值。解：1、楼层重重力荷载标标准值根据规范规规定，计算算地震荷载载时，重力力荷载代表表值取全部部恒载，50％活载载，因此各各楼层重力力荷载代表表值为：顶层：G8＝5400+50％％×600＝5700kN2层～7层层：G2～7＝5000+50％％×1000＝5500kN底层：G1＝6000+50％％×1000＝6500kN总重力荷载载代表值为为：G＝5700+5500×6+6500＝45200kN60P612、总地震震作用标准准值根据II类类场地土、、地震分组组为第2组组等条件可可得：Tg＝0.4s；由7度设防防烈度可得得：，，因此结构等效总总重力荷载载代表值为为：总地震作用用标准值为为：3、计算各各楼层的地地震作用标标准值由于应应考虑顶部部附加水平平地震作用用因此，顶部部附加水平平地震作用用为：61P62各楼层的水水平地震作作用为：，，计算算结果列于于下表及下下图中。层8255700142500647000471.89596.117225500121000647000400.70996.816195500104500647000346.051342.86516550088000647000291.421634.28413550071500647000236.771871.05310550055000647000182.142053.1927550038500647000127.492180.681465002600064700086.102266.78计算结果62P63水平地震作作用与地震震剪力图86.10127.49182.14236.77291.42346.05400.70471.892266.782180.682053.191871.051634.281342.86996.81596.1163P64例题：已知三层钢钢筋混凝土土框架结构构。各楼层层重力荷载载代表值G1=1200kN,G2=1000kN,G3=650kN；；场地土为为II类，，设防烈度度为8度，，设计地震震分组为第第二组，现现已算得自自振周期为为T1=0.68s，层高均均为6m，，要求按底部部剪力法计计算各楼层层的地震作作用标准值值与地震剪剪力标准值值。1、总地震作作用标准值值根据II类类场地土、、地震分组组为第2组组等条件可可得：Tg＝0.4s；由8度设防防烈度可得得：，，因此结构等效总总重力荷载载代表值为为：总地震作用用标准值为为：642、计算各各楼层的地地震作用标标准值由于应应考虑顶部部附加水平平地震作用用因此，顶部部附加水平平地震作用用为：65P66各楼层的水水平地震作作用为：，，计算算结果列于于下表及下下图中。层318650117003090084.95100.392121000120003090087.13187.5216120072003090052.28239.80计算结果52.2887.1384.95187.52239.80100.3966P671.5.1结结构构的设设计使使用年年限与与安全全等级级1.5.2结结构构的可可靠性性和可可靠度度1.5.3结结构构的极极限状状态及及其分分类1.5.4荷荷载载效应应组合合1.5建筑结结构设设计方方法67P681.5.1结构的的设计计使用用年限限与安安全等等级1、结结构的的设计计使用用年限限设计规规定的的结构构或结结构构构件不不需进进行大大修即即可按按其预预定目目的使使用的的时期期。类别结构类型结构的设计使用年限（年）１临时性结构5２易于替换的结构构件25３普通房屋和构筑物50４纪念性建筑和特别重要建筑10068P692、结结构的的安全全等级级安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的房屋二级严重一般的房屋三级不严重次要的房屋1.5.1结构的的设计计使用用年限限与安安全等等级69P701.5.2结结构构的可可靠性性和可可靠度度1、结结构的的可靠靠性可靠性性：结结构在在规定定的时时间内内，在在规定定的条条件下下，完完成预预定功功能的的能力力。结构在在规定定的设设计使使用年年限内内应满满足下下列功功能要要求：：（1）在在正常常施工工和正正常使使用时时，能能承受受可能能出现现的各各种作作用；；（2））在正正常使使用时时具有有良好好的工工作性性能（（裂缝缝和变变形等等）；；（3））在正正常维维护下下具有有足够够的耐耐久性性能；；（4））在设设计规规定的的偶然然事件件发生生时，，仍能能保持持必需需的整整体稳稳定性性。2、结结构的的安全全等级级（1）、、（4）属属于结结构的的安全全性；；（2）关关系到到适用用性；；（3）为为结构构的耐耐久性性。70P712、结结构的的可靠靠度可靠度度：结结构在在规定定的时时间内内，在在规定定的条条件下下，完完成预预定功功能的的概率率。可靠度度用可可靠指指标表表示示。结构的的失效效概率率：：结结构不不能完完成预预定功功能的的概率率。越大，，就就越越小，，结构构越可可靠。。1.5.2结结构构的可可靠性性和可可靠度度71P721.5.3结构的的极限限状态态及其其分类类1、结结构的的极限限状态态定义：：整个个结构构或结结构的的一部部分超超过某某一特特定状状态就就不能能满足足设计计指定定的某某一功功能要要求，，这个个特定定的状状态称称之为为该功功能的的极限限状态态。72P732、极极限状状态的的分类类（1））承载载能力力极限限状态态这种极极限状状态对对应于于结构构或结结构构构件达达到最最大承承载能能力或或不适适于继继续承承载的的变形形。出出现下下列状状态之之一时时：1）整整个结结构或或结构构的一一部分分作为为刚体体失去去平衡衡（如如倾覆覆等））；2）结结构构构件或或连接接因超超过材材料强强度而而破坏坏（包包括疲疲劳破破坏）），或或因过过度变变形而而不适适于继继续承承载；；3）结结构转转变为为机动动体系系；4）结结构或或结构构构件件丧失失稳定定（如如压屈屈等））；5）地地基丧丧失承承载能能力而而破坏坏（如如失稳稳等））。1.5.3结构的的极限限状态态及其其分类类73P74（2）正正常使使用极极限状状态这种极极限状状态对对应于于结构构或结结构构构件达达到正正常使使用或或耐久久性能能的某某项规规定限限值。。出现现下列列状态态之一一时：：1）影影响正正常使使用或或外观观的变变形；；2））影响响正常常使用用或耐耐久性性能的的局部部损坏坏（包包括裂裂缝））；3）影影响正正常使使用的的振动动；4）影影响正正常使使用的的其他他特定定状态态。1.5.3结构的的极限限状态态及其其分类类74P751、承承载能能力极极限状状态设设计方方法–––结构重要性系数；安全等级为一级或使用年限为100年时，安全等级为二级或使用年限为50年时，安全等级为三级或使用年限为5年时，–––荷载效应组合的设计值，用基本组合或偶然组合；

–––结构构件抗力设计值。（1）计计算公公式建筑工工程中中：1.5.4极限状状态设设计方方法75P76（2）荷荷载效效应组组合一般结结构构构件：：选下下列计计算中中较大大者。。由可变变荷载载控制制时由永久久荷载载控制制时1-41-5基本组组合1.5.4极限状状态设设计方方法76P77一般情情况下下简化化的基基本组组合由可变荷载控制时由永久荷载控制时…1-6…1-7式中：–––简化式中的荷载组合系数；一般情况下取，只有一个活荷载取。和的取值与式（6）（7）相同。

（2）荷荷载效效应组组合77P78荷载效效应组组合参参数式中：–––荷荷载分分项系数数，当其其效应对对结构不不利时，，公式（6）中的的，，公式（（7）中中的；当其效效应对结结构有利利时，一一般情况下取取1.0，验算算倾覆、、滑移或或漂浮时时取0.9；–––活活载分分项系数数，一般般情况下下取1.4，当当活载标准值值大于的的工工业房屋屋楼面结结构取1.3；–––恒恒载标标准值所所产生的的内力；；–––活活载标标准值所所产生的的内力，，i=1的活荷荷载为主导活活荷载；；–––第第i个可变荷荷载的组组合系数数。78P79偶然荷载载的代表表值不乘乘分项系系数；偶然组合合与偶然荷荷载同时时出现的的其他荷荷载采用用适当的的代表值值；各种情况况下荷载载效应的的设计值值公式由由有关规规范另定定。（2）荷载载效应组组合79P802、按正正常使用用极限状状态设计计方法（1）设设计方法法

式中：–––正常使用极限状态下荷载效应组合值;–––达正常使用要求时的变形、裂缝、应力等的限值；80P81（2）荷荷载效应应组合值值标准组合合：主要要用于当当一个极极限状态态被超越越时将产产生严重重的永久久性损坏坏的情况况。频遇组合合：主要要用于当当一个极极限状态态被超越越时将产产生局部部损坏、、较大变变形或短短暂震动动等的情情况。准永久组组合：主主要用于于当长期期效应是是决定性性因素的的一些情情况。

81P82（3）最不不利内力力的确定定：设计时按按照可能能与最不不利原则则进行组组合，找找出最不不利内力力进行构构件截面面设计，，不同构构件的最最不利内内力并不不一定来来自同一一组合。。82本节习题题：一、选择择题1、我国国荷载规规范规