第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 高层建筑结构设计 第4章结构计算分析和设计要求 西安建筑科技大学:史庆轩 标题
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 第4章 结构计算分析和设计要求 结构计算分析和设计要求 西安建筑科技大学：史庆轩 高层建筑结构设计 高层建筑结构设计 标 题
第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 主要内容: >4.1高层结构计算分析 >4.2荷载效应和地震作用组合 >4.3高层结构的设计要求 4.4抗震概念设计 4.5超限高层建筑工程 主要内容
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 主要内容： 主要内容 4.1 高层结构计算分析 4.2 荷载效应和地震作用组合 4.3 高层结构的设计要求 4.4 抗震概念设计 4.5 超限高层建筑工程
第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 4.1高层建筑结构的计算分析 41.1计算假定 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。但允许考虑 结构的塑性内力重分布 原因:(1)弹性内力与实际不符(混凝土开裂等);(2)有意识地减少 或增大某些部位配筋,以利于合理破坏机构和施工。 考虑方法:内力调幅(调整) (1)弹性计算内力乘以系数,如框架梁竖向荷载下的调幅,框-剪结构 中框架的内力调整,联肢剪力墙中连梁的调幅等。 (2)弹性内力计算时降低构件刚度,如框-剪结构中框架与剪力墙间的 连梁,联肢剪力墙中的连梁。 应变 应变 弹塑性假定 罕遇地震作用下的位移验算。 应变 应变 弹性性能 弹塑性性能 2.1结构体系
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 2.1 结构体系 4.1 高层建筑结构的计算分析 4.1.1 计算假定 ¾ 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。但允许考虑 结构的塑性内力重分布。 原因：(1)弹性内力与实际不符（混凝土开裂等）； (2)有意识地减少 或增大某些部位配筋，以利于合理破坏机构和施工。 考虑方法：内力调幅（调整） (1)弹性计算内力乘以系数，如框架梁竖向荷载下的调幅，框-剪结构 中框架的内力调整，联肢剪力墙中连梁的调幅等。 (2)弹性内力计算时降低构件刚度，如框-剪结构中框架与剪力墙间的 连梁，联肢剪力墙中的连梁。 ¾ 弹塑性假定: 罕遇地震作用下的位移验算
第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 5.1.1计算假定 平面结构假定 结构面外刚度为零(二维,每个节点3自由度) —平面框架、剪力墙 空间结构 结构面外有相互传力关系(三维,每个节点6自由度) 框筒角柱、空间框架、空间桁架 ③轴架计算单元二 在自身平面内的刚度很大 平面外刚度很 可以忽略 平面外的刚 度很小,可 ②③④⑤⑥ 忽略 可以抵扰卷本身 面内的侧向力 个
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 5.1.1 计算假定 ¾ 平面结构假定 ——结构面外刚度为零（二维，每个节点3自由度） ——平面框架、剪力墙 ¾ 空间结构 ——结构面外有相互传力关系（三维，每个节点6自由度） ——框筒角柱、空间框架、空间桁架
第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 5.1.1计算假定 楼板平面內无穷刚性假定 多数情况下,楼板平面内无穷刚性 不考虑扭转:平面协同计算(正交方向抗侧力单元不参加工作) 考虑扭转:空间协同计算(正交方向抗侧力单元参加抵抗扭矩) k 当结构无扭转时,刚性楼板只产生平移:当结构有扭转时, 楼板凹凸不规则: 楼板还作刚体转动 楼板不能假定为无穷刚 —楼板不满足要求,楼板有变形 0.34 空间计算
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 5.1.1 计算假定 ¾ 楼板平面内无穷刚性假定 ——多数情况下，楼板平面内无穷刚性 不考虑扭转：平面协同计算（正交方向抗侧力单元不参加工作） 考虑扭转：空间协同计算（正交方向抗侧力单元参加抵抗扭矩） ——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 ¾ 空间计算
第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 5.1.1计算假定 构件刚度—弹性刚度 构件的变形与刚度 轴向—EA 弯曲—EI 剪切—GA >构件变形 构件变形的考虑 忽略梁的轴向变形 高度>50m及H/B>4:考虑柱、墙的轴向变形 长细比>4:忽略剪切变形
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 5.1.1 计算假定 ¾ 构件刚度——弹性刚度 构件的变形与刚度 轴向——EA 弯曲——EI 剪切——GA ¾ 构件变形 构件变形的考虑 忽略梁的轴向变形 高度>50m及H/B>4：考虑柱、墙的轴向变形 长细比>4：忽略剪切变形
第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 5.1.1计算假定 水平力作用方向假定 1)只考虑结构两个正交(主轴)方向的水平力,各方向水 平力全部由该方向抗侧力构件承担 (2)对有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时, 应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用 水平力 水平力 水平力
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 水平力作用方向假定 (1)只考虑结构两个正交（主轴）方向的水平力，各方向水 平力全部由该方向抗侧力构件承担。 (2)对有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15度时， 应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。 5.1.1 计算假定
第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 4.1.2分析模型和方法 (一)分析模型 平面结构平面协同分析模型 平面分析模型 高层建筑 平面结构空间协同分析模型 构的分析模一 空间杆一薄壁杆系 型(空间三维结构分析模型空间杆一墙板元 其他组合有限元
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 4.1.2 分析模型和方法 (一)分析模型
第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 (二)分析方法 简化方法 平面结构协同分析 ·程序方法 杆件有限元方法 ·空间协同分析方法 广泛用于框架、框剪、剪力墙结构等由平面 抗侧力结构组成、布置较为规则的结构 三维杆件—薄壁杆件空间分析方法 应用广泛,特别是平面不规则、体型复杂的 结构 有限元或有限条方法
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 • 简化方法 – 平面结构协同分析 • 程序方法 – 杆件有限元方法 • 空间协同分析方法 – 广泛用于框架、框剪、剪力墙结构等由平面 抗侧力结构组成、布置较为规则的结构 • 三维杆件—薄壁杆件空间分析方法 – 应用广泛，特别是平面不规则、体型复杂的 结构 – 有限元或有限条方法 (二)分析方法
第2章计算分析和设计要求 油立业递科技 (1)简化方法:平面结构协同分析 图2平面分析方法计算简图 纵向框架 平面抗侧力结构假定:每一个方向上的水平荷载,仅由该方向上 的平面抗侧力结构承受,垂直方向的抗侧力构件不 楼板刚性假定,不考虑扭转
第2章 计算分析和设计要求 计算分析和设计要求 (1)简化方法：平面结构协同分析