1、第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求側向側向(水平）位移限制和舒適度要求水平）位移限制和舒適度要求結構穩定驗算和抗傾覆驗算結構穩定驗算和抗傾覆驗算結構的延性和抗震等級結構的延性和抗震等級 2.72.7 結構設計要求結構設計要求 承載能力的驗算承載能力的驗算第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求1) 承載能力的驗算承載能力的驗算 不考慮地震作用組合：不考慮地震作用組合： 考慮地震作用組合：考慮地震作用組合： 結構重要性系數，分別取結構重要性系數，分別取1.11.1、1.01.0、0.90.9 承載力抗震調整系數承載力抗震調整系數R RS S0 0R RE

2、 EE EE E/ /R RS S0 0RERE第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求2) 側向側向(水平）位移限制和舒適度要求水平）位移限制和舒適度要求 彈性方法計算：彈性方法計算： 彈性方法計算的樓層層間最大位移與彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比層高之比 ue h ue 多遇地震作用標準值產生的多遇地震作用標準值產生的層間側移層間側移第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求 層間位移限值層間位移限值高度高度不大于不大于150m150m的高層建筑，的高層建筑， 不宜大于表限值。不宜大于表限值。 高度高度等于或大于等于或大于250 m250 m的高

3、層建筑，不宜大于的高層建筑，不宜大于1/5001/500。 高度在高度在150m150m- -250m250m之間的高層建筑，按上述限值插值。之間的高層建筑，按上述限值插值。 uh1550180011000第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求（2）舒適度要求）舒適度要求高度超過高度超過150m150m，結構頂點最大加速度值滿足：，結構頂點最大加速度值滿足：maxmaxaa最大加速度限值最大加速度限值第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求3)3)彈塑性方法計算（罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形彈塑性方法計算（罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算）驗算）（1

4、1）什么情況下要驗算）什么情況下要驗算 （a a）7 7- -9 9度設防、樓層屈服系數度設防、樓層屈服系數0.50.5的框架結構的框架結構 （b b）7 7- -9 9度設防、高度較大且沿高度的剛度和質量分度設防、高度較大且沿高度的剛度和質量分布很不均勻的高層建筑布很不均勻的高層建筑 （c c）特別重要的建筑（甲類建筑）特別重要的建筑（甲類建筑）（2 2）薄弱層的位置）薄弱層的位置 （a a）樓層屈服強度系數沿高度分布均勻的結構，可取）樓層屈服強度系數沿高度分布均勻的結構，可取底層底層 （b b）樓層屈服強度系數沿高度分布不均勻的結構，可）樓層屈服強度系數沿高度分布不均勻的結構，可取屈服系數

5、最小的樓層及相對較小的樓層，一般不超取屈服系數最小的樓層及相對較小的樓層，一般不超過過2 23 3處處第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求4) 4) 屈服強度系數屈服強度系數： 按構件實際配筋和材料標準強度計算的樓層受剪承載力按構件實際配筋和材料標準強度計算的樓層受剪承載力 和罕遇大震作用（標準值）下由彈性計算得到的樓層剪和罕遇大震作用（標準值）下由彈性計算得到的樓層剪力之比。力之比。V Vy y按實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力；按實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力；V Ve e為按罕遇地震作用計算的樓層彈性地震剪力。為按罕遇地震作用計算的樓層彈性

6、地震剪力。y ye e/v/vy yv vy y第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求 結構薄弱層（部位）彈塑性層間位移要求：結構薄弱層（部位）彈塑性層間位移要求： 式中：式中： 薄弱層層高薄弱層層高 大震下薄弱層層間彈塑性位移大震下薄弱層層間彈塑性位移 大震下薄弱層的層間彈性位移大震下薄弱層的層間彈性位移 P PP Pu u h h e eP PP Pu uu u e e大大震震u uV V/ / D DP Pu ue eu uh h第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求彈塑性位移增大系數。當薄弱層彈塑性位移增大系數。當薄弱層 不小于相鄰層平均的不小于

7、相鄰層平均的8080時，按照表時，按照表2 21919采用，當薄弱層采用，當薄弱層 小于相鄰層平均小于相鄰層平均 的的5050時，取表中數值的時，取表中數值的1.51.5倍，其余情況可用內插法倍，其余情況可用內插法說明：薄弱層彈塑性側移驗算應在截面設計完成之后進行說明：薄弱層彈塑性側移驗算應在截面設計完成之后進行層間彈塑性位移角限值層間彈塑性位移角限值P Py yy yy y第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求1.1.結構穩定驗算指水平荷載作用下的穩定問題結構穩定驗算指水平荷載作用下的穩定問題 注意：兩階效應注意：兩階效應2.2.抗傾覆驗算抗傾覆驗算5) 結構穩定驗算和抗

8、傾覆驗算結構穩定驗算和抗傾覆驗算第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求重力二階效應一般包括兩部分重力二階效應一般包括兩部分 ：（1 1）一是由于構件自身撓曲引起的附加重力效應，）一是由于構件自身撓曲引起的附加重力效應，即即 效應，二階內力與構件撓曲形態有關，效應，二階內力與構件撓曲形態有關，一般是構件的中間大，兩端為零一般是構件的中間大，兩端為零 ；（2 2）二是在水平荷載作用下結構產生側移后，重力）二是在水平荷載作用下結構產生側移后，重力荷載由于該側移荷載由于該側移 而引起的附加效應，即而引起的附加效應，即 效應效應 。 分析表明，分析表明， 二階效應的影響二階效應的影響

9、相對較小相對較小，而重，而重力荷載因結構側移產生的力荷載因結構側移產生的 二階效應二階效應相對相對較大較大，可使結構的內力和位移增加，甚至導致結，可使結構的內力和位移增加，甚至導致結構失穩。因此，高層建筑結構構件的穩定設計，構失穩。因此，高層建筑結構構件的穩定設計，主要主要是控制和驗算結構在風或地震作用是控制和驗算結構在風或地震作用下，重力下，重力的的 效應。效應。1.結構穩定驗算結構穩定驗算的的兩階效應兩階效應第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求結構整體穩定分析結構整體穩定分析 分析表明，分析表明，P P效應效應( (位移增量或附加位移位移增量或附加位移) )隨結構剛隨

10、結構剛重比的減小而呈雙曲線關系增加重比的減小而呈雙曲線關系增加。如控制結構剛重比，。如控制結構剛重比，使位移使位移( (或內力或內力) )增幅小增幅小 于于10%10%或或15%15%，則在其限值內，則在其限值內P P效應隨結構剛重比降低而引起的增加比較緩慢；如效應隨結構剛重比降低而引起的增加比較緩慢；如超過上述限值超過上述限值, ,結構剛重比繼續降低，則會使結構剛重比繼續降低，則會使P P效應效應增幅加快，甚至引起結構失穩。因此，增幅加快，甚至引起結構失穩。因此，控制結構剛重比控制結構剛重比是結構穩定設計的關鍵是結構穩定設計的關鍵 。第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求

11、因此，因此，高規高規規定，結構整體穩定應符合下列規定：規定，結構整體穩定應符合下列規定：（1）剪力墻結構、框架）剪力墻結構、框架-剪力墻結構、筒體結構應剪力墻結構、筒體結構應 符合下式要求：符合下式要求：（2）框架結構應符合下式要求：）框架結構應符合下式要求：n2dii1E J1.4 HG nijijiD10G/ h ( i1,2,n ) 第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求3. 可以不考慮可以不考慮P-效應的剛重比要求效應的剛重比要求 剛重比要求在水平荷載作用下，當高層建筑結構剛重比要求在水平荷載作用下，當高層建筑結構滿足下列規定時，可不考慮重力二階效應的不利影滿足下列

12、規定時，可不考慮重力二階效應的不利影響。響。（1 1）對剪力墻結構、框架）對剪力墻結構、框架- -剪力墻結構、筒體結構：剪力墻結構、筒體結構：（2 2）對框架結構：）對框架結構：n2dii1EJ2.7 HG nijijiD2 0G/ h ( i1 , 2 ,n ) 第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求 當高層、超高層建筑高寬比較大，水平風荷載或地當高層、超高層建筑高寬比較大，水平風荷載或地震作用較大，地基剛度較弱時，結構整體傾覆驗算十震作用較大，地基剛度較弱時，結構整體傾覆驗算十分重要，直接關系到整體結構安全度的控制。分重要，直接關系到整體結構安全度的控制。 高規高規規定

13、：對高寬比大于規定：對高寬比大于4的高層建筑，基礎的高層建筑，基礎底面底面不宜出現零應力區不宜出現零應力區，對高寬比不大于，對高寬比不大于4的高層建的高層建筑，基礎底面零應力區面積筑，基礎底面零應力區面積不應不應超過基礎底面面積的超過基礎底面面積的15%。 4.整體傾覆驗算整體傾覆驗算第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求（1）傾覆力矩與抗傾覆力矩的計算（見圖）傾覆力矩與抗傾覆力矩的計算（見圖）第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求假定傾覆力矩計算作用面為基礎底面，傾覆力矩計算的作用力為假定傾覆力矩計算作用面為基礎底面，傾覆力矩計算的作用力為水平地震作用

14、或水平風荷載標準值，則傾覆力矩可近似表示為：水平地震作用或水平風荷載標準值，則傾覆力矩可近似表示為：5.傾覆驗算傾覆驗算第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求 延性：結構構件吸收能量的能力延性：結構構件吸收能量的能力( (力位移曲線包圍力位移曲線包圍的面積，主要反應塑性變形能力的面積，主要反應塑性變形能力) ) 延性比：構件破壞時的變形與屈服時的變形的比值延性比：構件破壞時的變形與屈服時的變形的比值vy 6) 結構的延性和抗震等級結構的延性和抗震等級抗震等級：由結構類型、設防烈度、抗震等級：由結構類型、設防烈度、 建筑高度等因素確定建筑高度等因素確定第二章第二章 結構荷載計

15、算及設計要求結構荷載計算及設計要求 根據設防烈度、結構類型和房屋高度區分為不同的抗根據設防烈度、結構類型和房屋高度區分為不同的抗震等級，采用相應的計算和構造措施，抗震等級的高低，震等級，采用相應的計算和構造措施，抗震等級的高低，體現了對結構抗震性能要求的嚴格程度。體現了對結構抗震性能要求的嚴格程度。 抗震等級分：特一級、一級、二級、三級、四級。抗震等級分：特一級、一級、二級、三級、四級。抗震等級抗震等級第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求乙類超高建筑乙類超高建筑, ,按特一級按特一級 考慮抗震措施考慮抗震措施甲類建筑甲類建筑, , 采取更有效的抗震措施采取更有效的抗震措施

16、決定抗震構造措施等級時應考慮的烈度決定抗震構造措施等級時應考慮的烈度第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求A級高度的高層建筑結構抗震等級級高度的高層建筑結構抗震等級 第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求B級高度的高層建筑結構抗震等級級高度的高層建筑結構抗震等級 第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求 下列結構下列結構 應應 進行彈塑性變形驗算：進行彈塑性變形驗算：1 1）8 8度度、類場地和類場地和9 9度時，高大的單層鋼筋混凝度時，高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架；土柱廠房的橫向排架； 2) 72) 7- -9 9度時樓層屈服

17、強度系數小于度時樓層屈服強度系數小于0.50.5的鋼筋混凝的鋼筋混凝土框架結構；土框架結構；3) 3) 高度大于高度大于150m150m的鋼結構；的鋼結構；4) 4) 甲類建筑和甲類建筑和9 9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構；和鋼結構；5) 5) 采用隔震和消能減震設計的結構。采用隔震和消能減震設計的結構。7) 罕遇地震作用下的變形驗算罕遇地震作用下的變形驗算 第二章第二章 結構荷載計算及設計要求結構荷載計算及設計要求 下列結構下列結構 宜宜 進行彈塑性變形驗算：進行彈塑性變形驗算： 1 1）高度屬于應采用時程分析方法范圍并且屬于豎向）高度屬于應采用時程分析方法范圍并且屬于豎向不規則類型的高層建筑結構不規則類型的高層建筑結構; ; 2) 7 2) 7度度、類場地和類場地和8 8度時乙類建筑中的鋼筋混度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構凝土結構和鋼結構; ; 3) 3) 板柱板柱- -抗震墻結構和底部框架磚房；抗震墻結構和底部框架磚房；