结构设计主要控制参数.ppt

结构设计主要控制参数.ppt

《结构设计主要控制参数.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构设计主要控制参数.ppt（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

结构设计主要控制参数高层建筑结构高层建筑结构主讲：

韩小雷主讲：

韩小雷（教授）（教授）123456房屋适用高度及高宽比结构平面及竖向布置控制参数结构整体稳定控制参数结构整体抗倾覆控制参数剪重比及最小地震剪力系数水平位移限值和舒适度要求目录目录7轴压比1.1.房屋适用高度及高宽比房屋适用高度及高宽比高规3.3.1规定：

钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度应区分为A级和B级。

A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表3.3.1-1的规定，B级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表3.3.1-2的规定。

房屋适用高度房屋适用高度1.1.房屋适用高度及高宽比房屋适用高度及高宽比结构体系结构体系非抗震设计非抗震设计抗震设防烈度抗震设防烈度6度7度8度9度0.20g0.30g框架7060504035框架-剪力墙1501301201008050剪力墙全部落地剪力墙1501401201008060部分框支剪力墙1301201008050不应采用筒体框架-核心筒1601501301009070筒中筒20018015012010080板柱-剪力墙11080705540不应采用表3.3.1-1A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（m）1.1.房屋适用高度及高宽比房屋适用高度及高宽比结构体系结构体系非抗震设计非抗震设计抗震设防烈度抗震设防烈度6度7度8度0.20g0.30g框架-剪力墙170160140120100剪力墙全部落地剪力墙180170150130110部分框支剪力墙15014012010080筒体框架-核心筒220210180140120筒中筒300280230170150表3.3.1-2B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（m）1.1.房屋适用高度及高宽比房屋适用高度及高宽比高层建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制；在结构设计满足规程规定的承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后，仅从结构安全角度讲高宽比限值不是必须满足的，主要影响结构设计的经济性。

高宽比高宽比1.1.房屋适用高度及高宽比房屋适用高度及高宽比高规3.3.2规定：

钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜不宜超过表3.3.2的规定。

结构体系结构体系非抗震设计非抗震设计抗震设防烈度抗震设防烈度6度、7度8度9度框架543板柱-剪力墙654框架-剪力墙、剪力墙7654框架-核心筒8764筒中筒8875表3.3.2钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数高规3.4.3规定：

抗震设计的混凝土高层建筑，其平面布置宜宜符合下列规定：

1.平面宜简单、规则、对称、减少偏心；2.平面长度不宜过长，L/B宜符合表3.4.3的要求；3.平面突出部分的长度l不宜过大、宽度b不宜过小，l/Bmax、l/b宜符合表3.4.3的要求；4.建筑平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置。

平面尺寸及突出限值平面尺寸及突出限值2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数设防烈度设防烈度6、7度度8、9度度L/B6.05.0l/Bmax0.350.30l/b2.01.5表3.4.3平面尺寸及突出部位尺寸的比值限值2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数高规3.5.5规定：

抗震设计时，当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度H1与房屋高度H之比大于0.2时，上部楼层收进后的水平尺寸B1不宜小于下部楼层水平尺寸B的75%（图3.5.5a、b）；结构竖向收进和外挑限值结构竖向收进和外挑限值2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时，上部楼层水平尺寸B1不宜大于下部楼层的水平尺寸B的1.1倍，且水平外挑尺寸a不宜大于4m（图3.5.5c、d）。

结构竖向收进和外挑限值结构竖向收进和外挑限值2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数正常设计的高层建筑下部楼层侧向刚度宜大于上部楼层的侧向刚度，否则变形会集中于刚度小的下部楼层而形成结构薄弱层，所以应对下层与相邻上层的侧向刚度比值进行限制。

相邻楼层侧移刚度比相邻楼层侧移刚度比2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数高规3.5.2规定：

1.对框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比1可按式（3.5.2-1）计算，且本层与相邻上层的比值不宜小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。

2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数高规3.5.2规定：

2.对其他结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比2可按（3.5.2-2）计算，且本层与相邻上层的比值不宜不宜小于0.9；当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，该比值不宜小于1.1；对结构底部嵌固层，该比值不宜不宜小于1.5。

2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数楼层抗剪承载能力（层间受剪承载力）是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部抗侧力构件，包括柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和。

控制楼层的抗剪承载能力之比，同样是为了避免结构的竖向不规则，出现薄弱层。

楼层抗剪承载力比楼层抗剪承载力比2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数高规3.5.3条规定：

A级高度高层建筑的楼层抗剪力结构的层间受剪承载力不宜不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%，不应不应小于其相邻上一层受剪承载力的65%；B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应不应小于其相邻上一层受剪承载力的75%。

楼层抗剪承载力比楼层抗剪承载力比2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数高规3.4.5规定：

在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜不宜大于该楼层平均值得1.2倍，不应不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜不宜大于该楼层平均值的1.2倍。

扭转位移比扭转位移比2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数主要为了限制结构平面布置的不规则性，避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭矩效应。

若扭转位移比不满足要求，说明结构的刚心偏离质心的距离较大，扭转效应较大，结构抗侧力构件布置不合理。

此时，可以通过调整改变结构的平面布置，减小质心与刚心的偏心距。

扭转位移比扭转位移比2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数高规3.4.5规定：

结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应不应大于0.9，B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应不应大于0.85。

扭转周期比扭转周期比2.2.结构平面及竖向布置控制参数结构平面及竖向布置控制参数扭转周期比扭转周期比3.3.结构整体稳定控制参数结构整体稳定控制参数重力二阶效应重力二阶效应3.3.结构整体稳定控制参数结构整体稳定控制参数结构刚重比结构刚重比3.3.结构整体稳定控制参数结构整体稳定控制参数规范对刚重比的要求规范对刚重比的要求3.3.结构整体稳定控制参数结构整体稳定控制参数规范对刚重比的要求规范对刚重比的要求3.3.结构整体稳定控制参数结构整体稳定控制参数规范对刚重比的要求规范对刚重比的要求4.4.结构抗倾覆控制参数结构抗倾覆控制参数规范对抗倾覆的要求规范对抗倾覆的要求4.4.结构抗倾覆控制参数结构抗倾覆控制参数规范对抗倾覆的要求规范对抗倾覆的要求高规12.1.7规定：

在重力荷载与水平荷载标准值或重力荷载代表值与多遇水平地震标准值共同作用下，高宽比大于4的高层建筑，基础底面不宜不宜出现零应力区；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不应超过基础底面面积的15%。

4.4.结构抗倾覆控制参数结构抗倾覆控制参数倾覆力矩与抗倾覆力矩的计算倾覆力矩与抗倾覆力矩的计算上部结构地下室抗倾覆力矩计算点基础底面0.000V0GM0VMRBCH倾覆力矩：

倾覆力矩：

抗倾覆力矩：

抗倾覆力矩：

4.4.结构抗倾覆控制参数结构抗倾覆控制参数基础底面零应力区比例与抗倾覆安全度的关系基础底面零应力区比例与抗倾覆安全度的关系抗抗倾覆安全度覆安全度MR/M0v3.02.3081.51.31.0零应力区比例0（全截面受压）15%50%65.4%100%备注JGJ-2010规定值JGJ-2010规定值JZ102-79规定值JGJ3-91规定值基趾点临界平衡如下表所示：

5.5.剪重比及最小地震剪力系数剪重比及最小地震剪力系数剪重比剪重比由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。

而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。

5.5.剪重比及最小地震剪力系数剪重比及最小地震剪力系数剪重比剪重比5.5.剪重比及最小地震剪力系数剪重比及最小地震剪力系数最小地震剪力系数最小地震剪力系数类别类别66度度77度度88度度99度度扭转效应明显或基本周期小于3.5s的结构0.0080.016（0.024）0.032（0.048）0.064基本周期大于5s的结构0.0060.012（0.018）0.024（0.036）0.048表5.2.5楼层最小地震剪力系数值需要注意的是，当计算分析得到的楼层地震水平剪力的标准值小于最小楼层水平剪力时，可相应调整增大该部位楼层相应剪力满足要求，但调整增大幅度不宜大于1.21.3；若调整增大幅度大于1.3时，应先调整结构布置和截面尺寸，提高结构刚度，满足结构稳定和承载力需要。

6.6.水平位移限值和舒适度要求水平位移限值和舒适度要求层间位移角限值层间位移角限值6.6.水平位移限值和舒适度要求水平位移限值和舒适度要求层间位移角限值层间位移角限值结构体系结构体系框架1/550框架-剪力墙、框架核心筒、板柱-剪力墙1/800筒中筒、剪力墙1/1000除框架结构外的转换层1/1000表3.7.3楼层层间最大位移与层高之比限值6.6.水平位移限值和舒适度要求水平位移限值和舒适度要求舒适度要求舒适度要求高规3.7.6规定：

房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求。

在现行国家标注建筑结构荷载规范规定的10年一遇的风荷载标准值作用下，结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度计算值不应超过表3.7.6的限值。

使用功能使用功能alim（m/s）住宅、公寓0.15办公、旅馆0.25表3.7.6结构顶点风振加速度限值7.7.轴压比轴压比轴压比轴压比竖向构件轴压比的定义为：

高规6.4.2规定了抗震设计时各类高层建筑结构钢筋混凝土柱的轴压比限值，如下表所示：

结构类型结构类型抗震等级抗震等级一二三四框架架构0.650.750.85板柱-剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒、筒中筒结构0.750.850.900.95部分框支剪力墙结构0.600.707.7.轴压比轴压比轴压比轴压比竖向构件轴压比的控制在高层建筑结构设计中极其重要，主要有以下二点原因：

（1）抗震延性的要求。

震害调查及试验研究表明，轴压比较低的构件延性较好，反之延性较差。

（2）结构安全度的要求。

竖向构件满足轴压比限值的要求，则其正截面（轴心受压、小偏心受压）一般不需要计算配筋，柱、墙竖向构件实际所配纵筋均可按抗震构造等级构造配置，从而为结构安全度留有较好的余地。

THANKYU!