高层建筑结构设计 4计算分析和设计要求 表43.5弹塑性动力时程分析时输入地震加速度的最大值Amax 抗震设防烈度 7度 8度 9度 220(310) 400510) 注:括号内数值分别对应于设计基本加速度为0.15g和0.30g的地区 3.舒适度要求 高层建筑在风荷载作用下将产生振动,过大的振动加速度将使在高层建筑内居住的人 们感觉不舒服,甚至不能忍受,表4.3.6为两者之间的关系。 表436舒适度与风振加速度关系 表437结构顶点最大加速度限值am 不舒适的程度 建筑物的加速度 使用功能 有感觉 0005g-0015g 扰人 0015g0.05g 住宅、公寓 0.15 十分扰人 办公、旅馆 0.25 不能忍受 《高层规程》规定,高度超过150m的高层建筑结构,按10年一遇的风荷载取值计算 的顺风向与横风向结构顶点最大加速度mx不应超过表4.37的限值。 4.3.3整体稳定和倾覆问题 1.重力二阶效应及结构稳定 重力二阶效应一般包括两部分: (1)一是由于构件自身挠曲引起的附加重力效应,即P-δ效应,二阶内力与构件挠 曲形态有关,一般是构件的中间大,两端为零; (2)二是在水平荷载作用下结构产生侧移后,重力荷载由于该侧移而引起的附加效 应,即P-4效应 分析表明,挠曲二阶效应的影响相对较小,而重力荷载因结构侧移产生的P-4效应相 对较大,可使结构的内力和位移增加,甚至导致结构失稳 因此,高层建筑结构构件的稳定设计,主要是控制和验算结构在风或地震作用下,重 力P-4效应 2.高层建筑结构的整体倾覆问题 当高层建筑的高宽比较大、水平作用较大、地基刚度较弱时,则可能出现倾覆问题。 ●在设计高层建筑结构时,一般都要控制高宽比。 ●在设计基础时,对高宽比大于4的高层建筑,在地震作用效应标准组合下,基础 底面不宜出现零应力区;高宽比不大于4的高层建筑,基础底面与地基之间零应力区面积 不应超过基础底面面积的15% 当满足上述条件时,高层建筑结构的抗倾覆能力有足够的安全储备,不需进行专门的 抗倾覆验算高层建筑结构设计 4 计算分析和设计要求 - 6 - 表 4.3.5 弹塑性动力时程分析时输入地震加速度的最大值 Amax 抗震设防烈度 7 度 8 度 9 度 ( ) 2 A cm s max 220(310) 400(510) 620 注：括号内数值分别对应于设计基本加速度为 0.15g 和 0.30g 的地区。 3．舒适度要求 高层建筑在风荷载作用下将产生振动，过大的振动加速度将使在高层建筑内居住的人 们感觉不舒服，甚至不能忍受，表 4.3.6 为两者之间的关系。 表 4.3.6 舒适度与风振加速度关系 表 4.3.7 结构顶点最大加速度限值 amax 不舒适的程度 建筑物的加速度 无感觉 有感觉 扰 人 十分扰人 不能忍受 <0. 005g 0.005g—0.015g 0.015g—0.05g 0.05g—0.15g >0.15g 《高层规程》规定，高度超过 150m 的高层建筑结构，按 10 年一遇的风荷载取值计算 的顺风向与横风向结构顶点最大加速度amax 不应超过表 4.3.7 的限值。 4.3.3 整体稳定和倾覆问题 1．重力二阶效应及结构稳定 重力二阶效应一般包括两部分： （1）一是由于构件自身挠曲引起的附加重力效应，即 P − δ 效应，二阶内力与构件挠 曲形态有关，一般是构件的中间大，两端为零； （2）二是在水平荷载作用下结构产生侧移后，重力荷载由于该侧移而引起的附加效 应，即 P − Δ 效应。 分析表明，挠曲二阶效应的影响相对较小，而重力荷载因结构侧移产生的 P − Δ 效应相 对较大，可使结构的内力和位移增加，甚至导致结构失稳。 因此，高层建筑结构构件的稳定设计，主要是控制和验算结构在风或地震作用下，重 力 P − Δ 效应。 2．高层建筑结构的整体倾覆问题 当高层建筑的高宽比较大、水平作用较大、地基刚度较弱时，则可能出现倾覆问题。 z 在设计高层建筑结构时，一般都要控制高宽比。 z 在设计基础时，对高宽比大于 4 的高层建筑，在地震作用效应标准组合下，基础 底面不宜出现零应力区；高宽比不大于 4 的高层建筑，基础底面与地基之间零应力区面积 不应超过基础底面面积的 15%。 当满足上述条件时，高层建筑结构的抗倾覆能力有足够的安全储备，不需进行专门的 抗倾覆验算。 使用功能 amax 2 m s 住宅、公寓 0.15 办公、旅馆 0.25