建筑結構荷載規范

高層建筑結構主要承受豎向荷載、水平荷載等。與多層建筑結構有所不同，高層建筑結構的豎向荷載效應遠大于多層建筑結構，水平荷載的影響顯著增加，成為其設計的主要因素。此外高層建筑結構還應考慮溫度變化、材料的收縮和徐變、地基不均勻沉降等間接作用在結構中產生的效應。2022/7/191

作用于高層建筑結構上的豎向荷載包括樓面和屋面恒載、活荷載、屋面雪荷載、施工荷載以及豎向地震作用；水平荷載包括風荷載和水平地震作用。

計算作用在高層建筑結構上的風荷載時，對主要承重結構和圍護結構應分別計算。2022/7/192

§3-1.

風荷載

空氣流動形成的風遇到建筑物時，在建筑物表面產生的壓力或吸力即建筑物的風荷載。

風荷載的大小主要和近地風的性質、風速、風向有關；建筑物所在地的地貌及周圍環境有關；建筑物本身的高度、形狀以及表面狀況有關。

垂直于建筑物表面上的風荷載標準值可按下式計算：

w

k

=

b

z

m

s

m

z

w

0

。2022/7/193?????為風荷載標準值為

z

高度處的風振系數為風荷載體型系數為風壓高度變化系數為基本風壓2022/7/194一、

基本風壓

w

0

：我國建筑結構荷載規范規

定，基本風壓以當地比較空曠平坦地面、離

地

10m

高，統計所得

50

年一遇

10

分鐘平均最

大風速

v

0

(

m/s

)

為標準，

一般按

w

0

=

v

02

/

1600

確定的風壓值

;

可參考荷載規范。

對于特別重要和對風比較敏感的高層建筑，其

基本風壓按

100

年重現期的風壓值采用。

在進行舒適度計算時，取重現期為

10

年的風壓

值。2022/7/195二、

風壓高度變化系數

m

z

：

風速由地面出為零沿高度逐漸增大，不同地表面粗糙度使風速沿高度的增大梯度不同；荷載規范將地面粗糙度分為

A

、

B

、

C

、

D

四類。其值可有荷載規范查得。2022/7/1961

）在近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區，地面空曠，空氣流動幾乎無阻擋物（

A

類粗糙度），風速隨高度的增加最快；2)

在中小城鎮和大城市的郊區（

B

類粗糙度），風速隨高度的增加減慢；3)

有密集建筑物的大城市市區（

C

類粗糙度），風速隨高度的增加緩慢；4)

有密集建筑群，且房屋較高的城市市區（

D

類粗糙度），風的流動受到阻擋，風速減小，因此風速隨高度增加更緩慢一些。表

1

列出了各種情況下的風壓高度變化系數。2022/7/1972022/7/198三、

風載體形系數

m

s

：1

）

單體建筑的體型系數

風的作用力隨建筑物的體形、尺度、表面狀況而變化。風作用的大小、方向可以通過實測或風洞試驗得到。規范給出了一般高層建筑的風載體形系數。

通過實測可以得到風在建筑物表面的實際風壓，風載體型系數是指實際風壓與基本風壓的比值。見下圖

a

、

b

風壓分布。2022/7/1992022/7/19102022/7/19112

）群體風壓體型系數

對建筑群，尤其是高層建筑群，當房屋相互間距較近時，由于漩渦的相互干擾，房屋某些部位的局部風壓會顯著增大。為此，《高層規程》規定，當多棟或群集的高層建筑相互間距較近時，宜考慮風力相互干擾的群體效應。一般可將單體建筑的體型系數

m

s

乘以相互干擾增大系數，該系數可參考類似條件的試驗資料確定，必要時宜通過風洞試驗確定。2022/7/1912（

3

）局部風壓體型系數

在計算風荷載對建筑物某個局部表面的

作用時，要采用局部風荷載體型系數，用

于驗算表面圍護結構及玻璃等強度和構件

連接強度。

檐口、雨蓬、遮陽板、陽臺等水平構

件計算局部上浮風荷載時，風荷載體型系

數

m

s

不宜小于

-2.0

。設計建筑幕墻時，應

按有關的標準規定采用。2022/7/1913四、風振系數

b

z

：

風的作用是不規則的，實際建筑是在平均側移附近擺動。當房屋結構

H>30m

且H/B>1.5

時，需考慮振動的影響。2022/7/1914脈動增大系數2022/7/19153.2周期的近似計算2022/7/19風荷載

16脈動影響系數2022/7/1917平均風壓與波動風壓2022/7/1918五

.

總體風載與局部風載

1.

總風荷載為建筑物各個表面上承受風力的

合力，是

沿建筑物高度變化的線荷載。

通常

按

x

、

y

兩個互相垂直的方向分別計算總風荷

載。2.

局部風載：驗算外圍結構強度、陽臺、雨蓬

的飄浮風載。一般取

m

s

=-2.0

。2022/7/1919

六

.

風洞試驗

風是紊亂的隨機現象，風對建筑物的作用十分復雜，規范中關于風荷載值的確定適用于大多數體型較規則、高度不太大的單幢高層建筑。

目前還沒有有效的預測體型復雜、高柔建筑物風作用的計算方法。摩天大樓可能造成很強的地面風，對行人和商店有很大的影響；當附近還有別的高層建筑時，群體效應對建筑物和建筑物之間的通道也會造成危害，這些都可以通過風洞試驗得到對設計有用的數據。2022/7/1920

我國現行

《

混凝土高規

》

規定有下列情況之一的建筑物，宜按風洞試驗確定風荷載：?

1)

高度大于

200m

；?

2)

高度大于

150m

，且平面形狀不規則、立面形狀復

雜，或立面開洞、連體建筑等；?

3)

規范或規程中沒有給出風載荷體型系數的建筑物；?

4)

周圍地形和環境復雜，鄰近有高層建筑時，宜考

慮互相干擾的群體效應，一般可將單個建筑物的體

型系數乘以相互干擾增大系數，缺乏該系數時宜通

過風洞試驗得出。2022/7/1921

作業

某高層鋼筋混凝土框架

8

層結構，層高均為

5m,

高度為

40m

，假定

H/B=2,

平面尺寸見下圖，風向垂直從右向左。已知基本風壓為

0.5

，建筑場地

C

。計算在風荷載作用下各層的線荷載分布。標注的尺寸單位均為厘米，周期按經驗公式。2022/7/1922

§3-2

.

地震作用

地震時，由于地震波的作用產生地面運動，并通過房屋基礎影響上部結構，使結構產生的動態作用，這就是地震作用。地震波會使房屋產生豎向振動和水平振動，一般對房屋的破壞主要是由水平振動造成的，因此設計中主要考慮水平地震作用，只有震中附近的高烈度區或豎向振動會產生嚴重后果時，才同時考慮豎向地震作用。2022/7/1923

12層鋼筋混凝土住宅和商務大樓，自樓梯間相接

處分裂，東側樓6層以下全部塌陷，并向東側倒在

鄰房4層樓公寓上。西側樓5層以下全部倒塌，并

向西傾倒在另一棟大樓上，柱間距介于8米到10米，

且柱子數量偏少。2022/7/192416層鋼筋混凝土住宅大樓。地震時其中一棟傾倒，靠在呈L型平面大樓上，柱間距7至10米。造成傾倒的原因是底層柱子數量少，間距太大。2022/7/19252022/7/1926開灤煤礦醫院，五層磚混結構（局部七層），僅西部轉角殘存

。2022/7/1927

唐山地區交通局，磚混結構的三層辦公樓遭到破壞。（此處為唐山地震重點

保護遺跡之一。）2022/7/19281、目前的地震形勢

地震的發生有間歇性。一段時間內發生較頻繁，一段時間內較平靜。

我國目前處于地震活躍期。2022/7/1929近年來國際上大地震：（1）印度大地震，2022年1月26日上午8時46分，印度西北部古吉拉特邦，地級7.9級。（2）美國加州北嶺地震，1994年1月17日，7.0級，2400棟建筑被毀，多處高架公路橋受損，死亡61人，傷7300人，直接經濟損失300億美元。（3）日本阪神地震，1995年11月17日，7.2級，22萬棟房屋倒塌或嚴重損壞，死亡6348人，傷4萬人，經濟損失1000億美元。2022/7/19301.

地面運動最大加速度2.

地面運動的周期3.

強震的持續時間

§

2

、

地震地面運動的一般特征地面運動的一般特征可用地面運動加速度記錄曲線來說明。2022/7/1931

3-2

.

地震作用

性（結自振周期）及地面運動有關。

震不壞，中震可修，二、

抗震設防目標及方法

大震不倒”。

1.

總目標：

通過抗震設防，減輕建筑的破壞，避免人員死亡，減輕經濟損失。

具體通過

“

三水準

”

的抗震設防要求和

“

兩階段

”

的抗震設計方法實現。

2.“

三水準

”

抗震設防目標：

當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續使用。

當遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經一般修理或不需修理仍可繼續使用。

當遭受高于本地區抗震設防烈度的預估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。2022/7/19323.“

兩階段

”

抗震設計方法第一階段：

對絕大多數結構進行小震作用下的結構和構件承載力驗算；在此基礎上對各類結構按規定要求采取抗震措施。第二階段：

對一些規范規定的結構進行大震作用下的彈塑性變形驗算。

有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑，特別不規則的建筑等2022/7/1933三、抗震設防范圍

抗震設防烈度為6度及以上地區的所有新建建筑工程均必需進

行抗震設計。

規范適用于6-9度地區抗震設計及隔震、消能減震設計。

超過9度的地區和行業有特殊要求的工業建筑按有關專門規定執行。

四、抗震設防依據

一般情況下采用抗震設防烈度。

在一定條件下可采用抗震設防區劃提供的地震動參數。2022/7/1934設甲類重大建筑工程和地震時可能發生嚴重次生災害的建筑防乙類地震時使用功能不能中斷需盡快恢復的建筑分丙類除甲乙丁類以外的一般建筑類丁類抗震次要建筑五、抗震設防分類及抗震設防措施 建筑類別不同，抗震設防標準也不同。 1.抗震設防分類 《建筑抗震設防分類標準》GB50223。 該標準主要以地震中和地震后房屋的損壞對社會和經濟產生的影響 的程度大小，將建筑分成4個抗震設防類別。 《建筑抗震設計規范》GB50011-2022對上面標準作了修改。2022/7/1935甲類當抗震設防烈度為6-8度時，應符合本地區抗震設防烈度提高1當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求抗震措施乙類一般情況下，當抗震設防烈度為6-8度時，應符合本地區抗震設防烈度提高1度的要求；當9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求，對較小的乙類建筑，當其結構改用抗震性能較好的結構類型時，應允許仍按本地區抗震設防烈度的要求采取抗震措施。丙類應符合本地區抗震設防烈度度的要求丁類應允許比本地區抗震設防烈度的要求適當降低，但抗震設防烈度為6度時不應降低

較小乙類建筑：工礦企業的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等。抗震性能較好的結構類型指鋼筋混凝土結構或鋼結構。2.抗震設防措施

抗震措施:除結構地震作用計算和抗力計算以外的抗震設計內容，

包括抗震構造措施。

抗震構造措施：一般不須計算而對結構和非結構各部分必須采取的

各種細部要求。

度的要求；2022/7/19363.地震作用

甲類：地震作用計算以及抗震構造措施均應高于本地區的設

防烈度。按地震安全性評價結果確定。

乙類：按設防烈度進行抗震驗算。構造措施按高一度處理。

丙類：按設防烈度考慮地震作用計算和構造處理。

丁類：按設防烈度考慮地震作用計算，可適當降低構造措施

要求。（

6

度時不降低

）

在設防烈度為6度時，除規范有具體規定外，對乙、丙、丁類建

筑可不進行地震作用計算。2022/7/1937三、結構

地震