第3章高层建筑结构的荷载和地震作用 [例题]某高层建筑剪力墙结构,上部结构为38层底部1-3层层高为4m其他各层层高为3m, 室外地面至檐口的高度为120m,平面尺寸为30m×40m,地下室采用筏形基础,埋置深度为12m 如图324a)、(b所示。已知基本风压为v=045kN/m2,建筑场地位于大城市郊区。已计算求得 作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN。为简化计算,将建筑物沿高度划分为六 个区段,每个区段为20m,近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值,计算在风荷载作用下 片出屋而塔体 800KN 风向 BBP ±0.000 图32.4高层结构外形尺寸及计算简图 结构底部(一层)的剪力和筏形基础底面的弯矩 解:(1)基本自振周期:根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式,可得结构的基本周期为: Ti=0.05n=005×38=1.90s 72=0.45×1.92=1.62kNs2/m2 (2)风荷载体型系数:对于矩形平面,由附录1可求得 l=0.80 2=1048+032=10.48+0.03 120 L 40/=-057 (3)风振系数:由条件可知地面粗糙度类别为B类,由表3.22可查得脉动增大系数5=1.502 脉动影响系数ν根据HB和建筑总高度H由表3.23确定,其中B为迎风面的房屋宽度,由HB=3.0 可从表323经插值求得v=0.478:由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构,可 近似采用振型计算点距室外地面高度与房屋高度H的比值,即2=H1/H,H为第i层标高;H 为建筑总高度。则由式(3.2.8)可求得风振系数为 1.502×0.478H B2=1 sPz=l (4)风荷载计算:风荷载作用下,按式(3.2.1)可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为: q(=)=045×(08+0.57)×40.B1=2466.B 按上述公式可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表324,如图324(c)所示 表3.24风荷载作用下各区段合力的计算 「区段H,m)H,/H:B:Nm3)区段合力F(kN 突出屋面 l10 1.306 69.24 1384.8 0.750 2.02 1.26 0.583 1.86 1.225 56.19 1123.8 0.417 971.0 0.250 142 1.126 3943 788.61 第 3 章 高层建筑结构的荷载和地震作用 [例题] 某高层建筑剪力墙结构，上部结构为 38 层，底部 1-3 层层高为 4m,其他各层层高为 3m， 室外地面至檐口的高度为 120m，平面尺寸为 30m40m ，地下室采用筏形基础，埋置深度为 12m， 如图 3.2.4(a)、(b)所示。已知基本风压为 2 w0 = 0.45kN m ，建筑场地位于大城市郊区。已计算求得 作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为 800 kN 。为简化计算，将建筑物沿高度划分为六 个区段，每个区段为 20m，近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值，计算在风荷载作用下 结构底部（一层）的剪力和筏形基础底面的弯矩。 解：（1）基本自振周期：根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期为： T 0.05n 0.05 38 1.90s 1 = =  = 2 2 2 2 w0T1 = 0.451.9 = 1.62kNs m （2）风荷载体型系数：对于矩形平面，由附录 1 可求得  s1 = 0.80 0 57 40 120 0 48 0 03 L H s2 0.48 0.03 . .  = − .       = − +        = − + （3）风振系数：由条件可知地面粗糙度类别为 B 类，由表 3.2.2 可查得脉动增大系数  =1.502。 脉动影响系数  根据 H/B 和建筑总高度 H 由表 3.2.3 确定，其中 B 为迎风面的房屋宽度，由 H/B=3.0 可从表 3.2.3 经插值求得  = 0.478；由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，可 近似采用振型计算点距室外地面高度 z 与房屋高度 H 的比值，即  z = Hi / H ， Hi 为第 i 层标高；H 为建筑总高度。则由式（3.2.8）可求得风振系数为： H 1 502 0 478 H 1 H H 1 1 i z i z   = + = +  = +          . . z z z （4）风荷载计算：风荷载作用下，按式（3.2.1）可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为： ( ) z z z z q(z) = 0.45× 0.8+0.57 ×40  = 24.66  按上述公式可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表 3.2.4，如图 3.2.4(c)所示。 表 3.2.4 风荷载作用下各区段合力的计算 区段 Hi (m) Hi H  z  z ( )( ) 2 q z kN m 区段合力 Fi (kN) 突出屋面 800 6 110 0.917 2.15 1.306 69.24 1384.8 5 90 0.750 2.02 1.267 63.11 1262.2 4 70 0.583 1.86 1.225 56.19 1123.8 3 50 0.417 1.67 1.179 48.55 971.0 2 30 0.250 1.42 1.126 39.43 788.6 （a） （b） （c） 图 3.2.4 高层结构外形尺寸及计算简图