高层建筑结构设计第2章-高层建筑结构体系与布置原则课件

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第第2 2章高层建筑章高层建筑结构体系与布置原则结构体系与布置原则本章提要:本章提要:了解高层建筑常用的结构体系,了解高层基础设了解高层建筑常用的结构体系,了解高层基础设计和楼盖计和楼盖结构等的设计结构等的设计要求;要求;掌握结构体系的布置原则,重点为建筑体型、结掌握结构体系的布置原则,重点为建筑体型、结构平面、结构竖向布置、变形缝设置等;构平面、结构竖向布置、变形缝设置等;熟悉建筑抗震设计的规定。熟悉建筑抗震设计的规定。第第2 2章高层结构基本规定与布置原则章高层结构基本规定与布置原则2.1 高层建筑结构体系2.2 高层建筑结构布置原则2.3 高层建筑楼盖结构2.4 高层建筑结构的基础2.5 抗震设计的基本规定2.1 高层建筑结构体系1.1.框架结构体系框架结构体系框架结构体系框架结构体系2.2.剪力墙结构体系剪力墙结构体系剪力墙结构体系剪力墙结构体系3.3.框架框架框架框架剪力墙结构体系剪力墙结构体系剪力墙结构体系剪力墙结构体系4.4.筒体结构体系筒体结构体系筒体结构体系筒体结构体系5.5.巨型结构体系巨型结构体系巨型结构体系巨型结构体系1、框架结构体系特点:结构布置灵活,较大的室内空间,使用特点:结构布置灵活,较大的室内空间,使用特点:结构布置灵活,较大的室内空间,使用特点:结构布置灵活,较大的室内空间,使用方便方便方便方便分类:分类:分类:分类:按照施工方法分按照施工方法分按照施工方法分按照施工方法分:现浇框架现浇框架现浇框架现浇框架装配整体式装配整体式装配整体式装配整体式装配式框架装配式框架装配式框架装配式框架按承重体系分按承重体系分按承重体系分按承重体系分:横向承重框架横向承重框架横向承重框架横向承重框架纵向承重纵向承重纵向承重纵向承重双向承重双向承重双向承重双向承重1、框架结构体系1、框架结构体系特点:特点:平面布置灵活,容易满足大使用空间的要求。缺陷:缺陷:抗侧移刚度小,水平侧移较大,建造高度有限。适用范围:适用范围:520层,多、高层住宅、饭店、办公楼及其它公共建筑均可。1、框架结构体系板柱节点特点:传力途径更简捷,特点:传力途径更简捷,可有效增加净空高度。可有效增加净空高度。缺陷:节点处受到柱集缺陷:节点处受到柱集中力作用,对板抗剪不中力作用,对板抗剪不利。利。适用范围:仓库,停车适用范围:仓库,停车场,层高受到限制的场场,层高受到限制的场合。合。1、框架结构体系特点:抗侧刚度小特点:抗侧刚度小特点:抗侧刚度小特点:抗侧刚度小(梁柱截面惯性矩小梁柱截面惯性矩小梁柱截面惯性矩小梁柱截面惯性矩小),侧向,侧向,侧向,侧向变形较大,限制使用高度,平面布置灵活,立变形较大,限制使用高度,平面布置灵活,立变形较大,限制使用高度,平面布置灵活,立变形较大,限制使用高度,平面布置灵活,立面也可变化。面也可变化。面也可变化。面也可变化。缺点:抗震性能差,刚度较低,地震中填充墙缺点:抗震性能差,刚度较低,地震中填充墙缺点:抗震性能差,刚度较低,地震中填充墙缺点:抗震性能差,刚度较低,地震中填充墙损坏严重,修复费用高损坏严重,修复费用高损坏严重,修复费用高损坏严重,修复费用高适用范围:非抗震地区和层数较少的建筑适用范围:非抗震地区和层数较少的建筑适用范围:非抗震地区和层数较少的建筑适用范围:非抗震地区和层数较少的建筑,15152020层以下较适宜层以下较适宜2、剪力墙结构、剪力墙结构体系利用建筑物墙体作为建筑物的竖向承重和抵抗侧利用建筑物墙体作为建筑物的竖向承重和抵抗侧向力的结构向力的结构剪力结构体系剪力结构体系特点:特点:结构刚度很大,空间整体性好,水平荷载结构刚度很大,空间整体性好,水平荷载作用下侧向变形小,用钢量较省,抗震性能好,作用下侧向变形小,用钢量较省,抗震性能好,剪力墙的间距取决于楼板跨度剪力墙的间距取决于楼板跨度3 38m8m,适于小开,适于小开间建筑,例如住宅、旅馆建筑,房间不外露梁柱间建筑,例如住宅、旅馆建筑,房间不外露梁柱棱角,整体美观,可以适用于较高的高层建筑棱角,整体美观,可以适用于较高的高层建筑缺点:缺点:自重大,基础处理要求较高,不利于布置自重大,基础处理要求较高,不利于布置大开间房间,不能满足公共建筑的使用要求大开间房间,不能满足公共建筑的使用要求2、剪力墙结构体系2、剪力墙结构体系2剪力墙结构体系剪力墙结构在水平荷载作用下的变形(弯曲形为主)2、剪力墙结构体系解决方法:解决方法:底部大空间剪力墙结构(框支剪力墙)底部大空间剪力墙结构(框支剪力墙)底部若干层部分剪力墙取消底部若干层部分剪力墙取消刚度差异(限制落地剪力墙的比例和剪力墙之间刚度差异(限制落地剪力墙的比例和剪力墙之间的间距)的间距)转换层(板式转换和梁式转换)转换层(板式转换和梁式转换)框支剪力墙结构单片框支剪力墙2、剪力墙结构体系、剪力墙结构体系2 框支剪力墙的特点 底层刚度削弱、刚度突变底层刚度削弱、刚度突变底层刚度削弱、刚度突变底层刚度削弱、刚度突变 避免刚度突变的措施避免刚度突变的措施避免刚度突变的措施避免刚度突变的措施 把框架层扩展为把框架层扩展为把框架层扩展为把框架层扩展为2-32-3层,随层,随层,随层,随层逐渐变化层逐渐变化层逐渐变化层逐渐变化 在框架的最上层设置设备在框架的最上层设置设备在框架的最上层设置设备在框架的最上层设置设备层,作为刚度的过渡层层,作为刚度的过渡层层,作为刚度的过渡层层,作为刚度的过渡层 尽可能静将一部份剪力墙尽可能静将一部份剪力墙尽可能静将一部份剪力墙尽可能静将一部份剪力墙延伸到底层以加强整个房延伸到底层以加强整个房延伸到底层以加强整个房延伸到底层以加强整个房屋的刚度屋的刚度屋的刚度屋的刚度3、框架剪力墙体系框架剪力墙体系将将框框架架和和剪剪力力墙墙有有机机结结合合在在一一起起,组组成成一一种种共共同同抵抵抗竖向、水平荷作用的结构体系抗竖向、水平荷作用的结构体系框架剪力墙。框架剪力墙。特点特点特点特点:剪力墙(核心筒)承担大部分水平力剪力墙(核心筒)承担大部分水平力(80(809090),是主要的抗侧力构件,框架承担竖向荷,是主要的抗侧力构件,框架承担竖向荷载,提供较大的空间,既具有框架结构布置灵活、载,提供较大的空间,既具有框架结构布置灵活、方便使用的特点,又有较大的刚度和较强的抗震能方便使用的特点,又有较大的刚度和较强的抗震能力,适用于和公共建筑和旅馆建筑。力,适用于和公共建筑和旅馆建筑。板柱剪力墙结构:板柱剪力墙结构:剪力墙承担全部水平力,但控制板柱部分能够承担剪力墙承担全部水平力,但控制板柱部分能够承担2020水平力。水平力。3、框架剪力墙体系框架剪力墙体系3、框架剪力墙体系框架剪力墙体系剪力墙数量剪力墙数量以满足位移限制为依据设置剪力墙数量以满足位移限制为依据设置剪力墙数量剪力墙的布置及间距剪力墙的布置及间距宜分散不宜集中、布置应均匀、对称、周边,使宜分散不宜集中、布置应均匀、对称、周边,使刚度中心和质量中心尽量接近,避免扭转效应刚度中心和质量中心尽量接近,避免扭转效应剪力墙的间距不宜过大,保证楼盖刚度足够剪力墙的间距不宜过大,保证楼盖刚度足够剪力墙应贯通全高,结构上下刚度连贯均匀剪力墙应贯通全高,结构上下刚度连贯均匀3、框架剪力墙体系框架剪力墙体系3、框架剪力墙体系20204、筒体结构体系将将剪剪力力墙墙集集中中到到房房屋屋的的内内部部或或外外部部形形成成封封闭闭的的筒筒体体竖向的悬臂封闭箱。竖向的悬臂封闭箱。一一个个或或多多个个筒筒体体来来抵抵抗抗水水平平力力的的结结构构为为筒筒体体结结构构(筒筒体体由由剪剪力力墙墙组组成成空空间间薄薄壁壁筒筒体体或或框框架架柱柱形形成成密柱框筒)空间抗刚度密柱框筒)空间抗刚度,抗扭性很好。抗扭性很好。适用适用3030层以上层以上 。长长/宽宽22,截面尺寸接近正方形、圆形、正多边,截面尺寸接近正方形、圆形、正多边形较好。形较好。4、筒体结构体系(1 1)框筒结构:内筒承受框筒结构:内筒承受框筒结构:内筒承受框筒结构:内筒承受竖向荷载,外筒承受水平竖向荷载,外筒承受水平竖向荷载,外筒承受水平竖向荷载,外筒承受水平荷载,柱距一般在荷载,柱距一般在荷载,柱距一般在荷载,柱距一般在3m3m以内,以内,以内,以内,框筒梁比较高,开洞面积框筒梁比较高,开洞面积框筒梁比较高,开洞面积框筒梁比较高,开洞面积在在在在60%60%以下以下以下以下19311931年年年年102102层帝国大厦:层帝国大厦:层帝国大厦:层帝国大厦:钢框架剪力墙体系,用钢框架剪力墙体系,用钢框架剪力墙体系,用钢框架剪力墙体系,用钢量钢量钢量钢量2.06kN/m2.06kN/m2 219721972年年年年110110层世界贸易中心:筒中筒结构体系,用层世界贸易中心:筒中筒结构体系,用层世界贸易中心:筒中筒结构体系,用层世界贸易中心:筒中筒结构体系,用钢量钢量钢量钢量1.81kN/m1.81kN/m2 219741974年年年年110110层西尔斯大楼:钢成束筒结构体系,用层西尔斯大楼:钢成束筒结构体系,用层西尔斯大楼:钢成束筒结构体系,用层西尔斯大楼:钢成束筒结构体系,用钢量钢量钢量钢量1.61kN/m1.61kN/m2 24、筒体结构体系(2 2)桁架筒结构:桁架形桁架筒结构:桁架形桁架筒结构:桁架形桁架筒结构:桁架形成的筒体,钢材,节省材料成的筒体,钢材,节省材料成的筒体,钢材,节省材料成的筒体,钢材,节省材料实例:实例:实例:实例:芝加哥的约翰芝加哥的约翰芝加哥的约翰芝加哥的约翰 汉考克大厦,汉考克大厦,汉考克大厦,汉考克大厦,100100层,用钢量层,用钢量层,用钢量层,用钢量1.45kN/m1.45kN/m2 2香港中国银行,钢斜撑、钢香港中国银行,钢斜撑、钢香港中国银行,钢斜撑、钢香港中国银行,钢斜撑、钢梁、钢骨组合混凝土柱的空梁、钢骨组合混凝土柱的空梁、钢骨组合混凝土柱的空梁、钢骨组合混凝土柱的空间桁架体系,用钢量间桁架体系,用钢量间桁架体系,用钢量间桁架体系,用钢量1.4kN/m1.4kN/m2 24、筒体结构体系(3 3)筒筒筒筒中中中中筒筒筒筒结结结结构构构构:薄薄薄薄壁壁壁壁内内内内筒筒筒筒和和和和密密密密柱柱柱柱外外外外框框框框筒筒筒筒(桁桁桁桁架架架架筒筒筒筒)组组组组成成成成,抗抗抗抗风风风风、抗震能力好抗震能力好抗震能力好抗震能力好深深深深圳圳圳圳国国国国际际际际贸贸贸贸易易易易中中中中心心心心大大大大厦厦厦厦,5050层层层层,158m158m,钢钢钢钢筋筋筋筋混混混混凝凝凝凝土土土土筒筒筒筒体体体体,外外外外筒筒筒筒由由由由钢钢钢钢骨骨骨骨混凝土和钢柱组成混凝土和钢柱组成混凝土和钢柱组成混凝土和钢柱组成4、筒体结构体系(4 4)成束筒结构:超高层,成束筒结构:超高层,成束筒结构:超高层,成束筒结构:超高层,若干筒体并联而成,强度、刚若干筒体并联而成,强度、刚若干筒体并联而成,强度、刚若干筒体并联而成,强度、刚度均很大(美国西尔斯大厦,度均很大(美国西尔斯大厦,度均很大(美国西尔斯大厦,度均很大(美国西尔斯大厦,109109层,层,层,层,443m443m,框筒由钢柱和,框筒由钢柱和,框筒由钢柱和,框筒由钢柱和桁架梁组成)桁架梁组成)桁架梁组成)桁架梁组成)多筒体结构:多个钢筋混凝土多筒体结构:多个钢筋混凝土多筒体结构:多个钢筋混凝土多筒体结构:多个钢筋混凝土剪力墙筒体,适应于复杂平面剪力墙筒体,适应于复杂平面剪力墙筒体,适应于复杂平面剪力墙筒体,适应于复杂平面的布置要求的布置要求的布置要求的布置要求实例:芝加哥西尔斯大厦实例:芝加哥西尔斯大厦共共共共8080层,高层,高层,高层,高322322米,混凝土结构,米,混凝土结构,米,混凝土结构,米,混凝土结构,商用办公楼。商用办公楼。商用办公楼。商用办公楼。4、筒体结构体系 美国西尔斯大厦,(109层,443m,框筒由钢柱和桁架梁组成),分别在建筑的第50层、66层对称地减少二个筒、在90层减少了三个筒。5、巨型结构体系巨型结构体系巨型结构体系巨型结构体系巨型结构体系巨型结构体系:由两级结构组成由两级结构组成由两级结构组成由两级结构组成一级为:跨越若干楼层的巨一级为:跨越若干楼层的巨一级为:跨越若干楼层的巨一级为:跨越若干楼层的巨梁、巨柱(超级框架)或巨梁、巨柱(超级框架)或巨梁、巨柱(超级框架)或巨梁、巨柱(超级框架)或巨型桁架,提供较大的抗侧刚型桁架,提供较大的抗侧刚型桁架,提供较大的抗侧刚型桁架,提供较大的抗侧刚度和承载力度和承载力度和承载力度和承载力承受水平承受水平承受水平承受水平力和竖向荷载;力和竖向荷载;力和竖向荷载;力和竖向荷载;二级:其它楼层梁柱,承受二级:其它楼层梁柱,承受二级:其它楼层梁柱,承受二级:其它楼层梁柱,承受竖向荷载并将荷载产生的内竖向荷载并将荷载产生的内竖向荷载并将荷载产生的内竖向荷载并将荷载产生的内力传递到一级结构上力传递到一级结构上力传递到一级结构上力传递到一级结构上 巨形框架结构(香港汇丰银行大楼)巨形框架结构(香港汇丰银行大楼)巨形框架结构(香港汇丰银行大楼)巨形框架结构(香港汇丰银行大楼)5、巨型结构体系巨型结构体系2.1 高层建筑结构体系某高层建筑要求底部几层为大空间,此时应采用某高层建筑要求底部几层为大空间,此时应采用那种结构体系:(那种结构体系:(D)A A 框架结构框架结构 B B 板柱结构板柱结构 C C 剪力墙结构剪力墙结构 D D 框支剪力墙框支剪力墙高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构的受力特点是(的受力特点是(C)。)。A A竖向荷载为主要荷载竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载水平荷载为次要荷载 B B水平荷载为主要荷载水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载竖向荷载为次要荷载 C C竖向荷载和水平荷载均为主要荷载竖向荷载和水平荷载均为主要荷载 D D不一定不一定.2.2 高层建筑结构布置原则1 房屋总高度与高宽比2 结构平面布置3 结构竖向布置4 变形缝的设置1房屋总高度与高宽比A A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度结构体系非抗震设 计抗震设防烈度6度7度8度9度0.20g 0.30g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体1601501301009070筒中筒20018015012010080板柱剪力墙11080755540不应采用1 房屋总高度与高宽比B B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度结构体系非抗震设 计抗震设防列度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筒体框架核心筒体220210180140120筒中筒3002802301701501房屋总高度与高宽比1 房屋总高度与高宽比2 结构平面布置3 结构竖向布置4 变形缝的设置1 房屋总高度与高宽比控制结构高宽比控制结构高宽比控制结构高宽比控制结构高宽比H/BH/B:控制结构刚度和侧移:控制结构刚度和侧移:控制结构刚度和侧移:控制结构刚度和侧移A A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大高宽比级高度钢筋混凝土高层建筑的最大高宽比级高度钢筋混凝土高层建筑的最大高宽比级高度钢筋混凝土高层建筑的最大高宽比结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度9度框架、板柱剪力墙5432框架剪力墙5543剪力墙6654筒中筒、框架核心筒66542.1房屋总高度与高宽比B B级高度高层建筑的高宽比(上表)略大级高度高层建筑的高宽比(上表)略大级高度高层建筑的高宽比(上表)略大级高度高层建筑的高宽比(上表)略大A A级级级级高度高层建筑,目前国内超限高层建筑中,高高度高层建筑,目前国内超限高层建筑中,高高度高层建筑,目前国内超限高层建筑中,高高度高层建筑,目前国内超限高层建筑中,高宽比超过这一限制的是极个别的,例如上海金宽比超过这一限制的是极个别的,例如上海金宽比超过这一限制的是极个别的,例如上海金宽比超过这一限制的是极个别的,例如上海金茂大厦茂大厦茂大厦茂大厦(88(88层,层,层,层,420m)420m)为为为为7.67.6,深圳地王大厦,深圳地王大厦,深圳地王大厦,深圳地王大厦(81(81层,层,层,层,320m)320m)为为为为8.88.8。B B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大高宽比级高度钢筋混凝土高层建筑的最大高宽比级高度钢筋混凝土高层建筑的最大高宽比级高度钢筋混凝土高层建筑的最大高宽比非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度876说明:结构合理,满足侧移和自振周期,经验算可以适当放宽2.2 高层建筑结构布置原则1 房屋总高度与高宽比2 结构平面布置3 结构竖向布置4 变形缝的设置2.2 高层建筑结构布置原则1 房屋总高度与高宽比2 结构平面布置3 结构竖向布置4 变形缝的设置2 结构平面布置结构平面布置原则结构平面布置原则结构平面布置原则结构平面布置原则 板式平面:宽度小而长度较大的房屋(控制长宽比)板式平面:宽度小而长度较大的房屋(控制长宽比)板式平面:宽度小而长度较大的房屋(控制长宽比)板式平面:宽度小而长度较大的房屋(控制长宽比)塔式平面:长宽较接近的建筑物塔式平面:长宽较接近的建筑物塔式平面:长宽较接近的建筑物塔式平面:长宽较接近的建筑物平面布置要求:平面布置要求:平面布置要求:平面布置要求:有利于抵抗水平荷载和竖向荷载,受力明确,传力途有利于抵抗水平荷载和竖向荷载,受力明确,传力途有利于抵抗水平荷载和竖向荷载,受力明确,传力途有利于抵抗水平荷载和竖向荷载,受力明确,传力途径清楚;力争均匀对称,减少扭转影响径清楚;力争均匀对称,减少扭转影响径清楚;力争均匀对称,减少扭转影响径清楚;力争均匀对称,减少扭转影响平面形状宜简单、规则、对称,尽量避免过大的外伸、平面形状宜简单、规则、对称,尽量避免过大的外伸、平面形状宜简单、规则、对称,尽量避免过大的外伸、平面形状宜简单、规则、对称,尽量避免过大的外伸、内收内收内收内收避免地震影响避免地震影响避免地震影响避免地震影响2 结构平面布置总长度总长度总长度总长度L L:避免两端振动不一致使建筑物破坏:避免两端振动不一致使建筑物破坏:避免两端振动不一致使建筑物破坏:避免两端振动不一致使建筑物破坏平面外伸:凹角部分容易产生应力集中(楼板加平面外伸:凹角部分容易产生应力集中(楼板加平面外伸:凹角部分容易产生应力集中(楼板加平面外伸:凹角部分容易产生应力集中(楼板加强,且凹角和端角不宜设楼电梯间强,且凹角和端角不宜设楼电梯间强,且凹角和端角不宜设楼电梯间强,且凹角和端角不宜设楼电梯间抗侧力结构布置时,宜对称、均匀,使刚度中心抗侧力结构布置时,宜对称、均匀,使刚度中心抗侧力结构布置时,宜对称、均匀,使刚度中心抗侧力结构布置时,宜对称、均匀,使刚度中心与荷载作用中心尽量接近与荷载作用中心尽量接近与荷载作用中心尽量接近与荷载作用中心尽量接近避免产生扭矩避免产生扭矩避免产生扭矩避免产生扭矩BL2 结构平面布置结构平面布置建筑平面形状:筒体结构多采用正多边形、圆形、矩形和等边三角形2 结构平面布置建筑平面长宽比限制:2 结构平面布置l不对称突出部分过长lL/B过长l突出部分过长抗震不利结构平面抗震不利结构平面2 结构平面布置结构扭转效应结构扭转效应3 结构竖向布置结构竖向布置竖向结构的布置原则:结构的强度、刚度宜均匀、竖向结构的布置原则:结构的强度、刚度宜均匀、连续、不突变,避免出现结构的薄弱层。连续、不突变,避免出现结构的薄弱层。高宽比限制:保证建筑物在水平力作用下不发生倾高宽比限制:保证建筑物在水平力作用下不发生倾覆,保证建筑物的整体稳定性。覆,保证建筑物的整体稳定性。在实际工程抗震设计时,结构的承载力和刚度自下在实际工程抗震设计时,结构的承载力和刚度自下而上逐渐的减少,一般情况是沿竖向分段改变构件而上逐渐的减少,一般情况是沿竖向分段改变构件截面尺寸和混凝土强度等级,这种改变使刚度发生截面尺寸和混凝土强度等级,这种改变使刚度发生自下而上递减。自下而上递减。3 结构竖向布置结构竖向布置选择有利于抗震的选择有利于抗震的竖向布置竖向布置刚度均匀而连续,刚度均匀而连续,避免刚度突变项式避免刚度突变项式(如图所示)(如图所示)3 结构竖向布置抗侧力结构体系的变化1.底部大空间要求,底层若干层剪力墙不落地,产生刚度突变尽量增加落地剪力墙、柱、筒体截面尺寸,提高混凝土等级,减少刚度变化;2.中部楼层部分剪力墙中断不宜超过1/3,不允许超过1/2,墙体加强;3.顶部大空间高振型影响显著。3 结构竖向布置结构竖向布置竖向刚度突变的原因(结构竖向体形突变)1.顶部收进形成塔楼,小塔楼因鞭梢效应而放大地震作用,且塔楼的质量和刚度越小,地震放大越明显2.楼层外挑内收,结构刚度和质量变化大,地震作用下易形成薄弱环节3 结构竖向布置结构竖向布置竖向规则建筑要求: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 0.75倍。下部楼层的水平尺寸B不宜小于上部楼层水平尺寸B1的 0.9倍,且水平外挑尺寸a不宜大于4m。3 结构竖向布置结构竖向布置高层建筑结构宜设置地下室高层建筑结构宜设置地下室设置地下室有如下的结构功能;设置地下室有如下的结构功能;(1)利用土体的侧压力防止水平力作用下结构的滑利用土体的侧压力防止水平力作用下结构的滑移,倾覆;移,倾覆;(2)减小土的重量,降低地基的附加压应力;减小土的重量,降低地基的附加压应力;(3)提高地基土的承载能力;提高地基土的承载能力;(4)减少地震作用对上部结构的影响。减少地震作用对上部结构的影响。震害表明,有地下室的建筑物震害明显减轻。同震害表明,有地下室的建筑物震害明显减轻。同一结构单元应全部设置地下室,不宜采用部分地下一结构单元应全部设置地下室,不宜采用部分地下室,且地下室应当有相同的埋深。室,且地下室应当有相同的埋深。3 结构竖向布置结构竖向布置 高层建筑结构转换层设置当上下层结构轴线布置或者结构形式发生变化时,要设置结构转换层(图)。目前常见的转换型式有梁式转换、桁架式转换、厚板转换和箱型梁转换等。厚板转换层厚度可达2m以上。4 变形缝的设置高层建筑设置温度缝、沉降缝和防震缝,主要是结构高层建筑设置温度缝、沉降缝和防震缝,主要是结构安全的需要,但却又产生许多新的问题。由于变形缝安全的需要,但却又产生许多新的问题。由于变形缝两侧均需布置剪力墙或框架而使建筑使用不便、建筑两侧均需布置剪力墙或框架而使建筑使用不便、建筑立面处理困难;地下部分容易渗漏,防水困难等等。立面处理困难;地下部分容易渗漏,防水困难等等。而更为突出的是:地震中防震缝两侧结构产生弹塑性而更为突出的是:地震中防震缝两侧结构产生弹塑性变形,可能因楼层位移增大而发生相互碰撞,加重震变形,可能因楼层位移增大而发生相互碰撞,加重震害。害。多年的高层建筑结构设计和施工经验表明:高层建多年的高层建筑结构设计和施工经验表明:高层建筑结构宜调整平面形状、尺寸和结构布置,采取构造筑结构宜调整平面形状、尺寸和结构布置,采取构造和施工措施,尽量不设变形缝;当需要设缝时,则应和施工措施,尽量不设变形缝;当需要设缝时,则应将高层建筑结构划分为独立的结构单元,并设置必要将高层建筑结构划分为独立的结构单元,并设置必要的变形缝。的变形缝。4 变形缝的设置温度缝:防止结构因温度变化和混凝土干缩变形产生裂缝(基础以上上部结构断开)不设温度缝的措施:1.温度影响较大部位提高配筋率;2.加厚屋面隔热保温层,或架空通风屋面;3.顶层局部设温度缝后浇带;即高强度等级的混凝土;主体混凝土浇注后两个月;贯通结构的横截面;位置应为结构受力影响最小,且曲折延伸避免全部钢筋同截面搭接;一般每隔3040m设一道,后浇带宽8001000mm。4 变形缝的设置 在未采取措施的情况下,伸缩缝的间距不宜超出在未采取措施的情况下,伸缩缝的间距不宜超出表表1818的限制。当有充分依据、采取有效措施时,的限制。当有充分依据、采取有效措施时,表中的数值可以放宽。表中的数值可以放宽。高层建筑结构伸缩缝的最大间距高层建筑结构伸缩缝的最大间距 表表1818结构体系结构体系施工方法施工方法最大间距(最大间距(MM)框架结构框架结构现浇现浇5555剪力墙结构剪力墙结构现浇现浇4545注:注:框架框架剪力墙的伸缩缝间距可根据结构具体布置取表中框架结构与剪力墙的伸缩缝间距可根据结构具体布置取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值;剪力墙结构之间的数值;当屋面无保温或隔热层措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工当屋面无保温或隔热层措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工外露时间较长时,伸缩缝间距应适当减少;外露时间较长时,伸缩缝间距应适当减少;位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构,伸缩缝的间位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构,伸缩缝的间距宜适当减少。距宜适当减少。4 变形缝的设置沉降缝:由于可能产生地基不均匀沉降(基础与上部结构均断开)设置沉降缝 问题:结构、建筑、施工困难,防水防渗难 问题:不经济设计、施工中采用措施调整沉降差异,减少沉降产生的结构内力后浇带、采用不同的基础形式调整沉降差、群房做在 主体悬挑基础上 4 变形缝的设置高层建筑在下述平面位置处,应考虑设置沉降缝:高层建筑在下述平面位置处,应考虑设置沉降缝:1.1.高度差异或荷载差异较大处;高度差异或荷载差异较大处;2.2.上部不同结构体系或结构类型的相邻交界处上部不同结构体系或结构类型的相邻交界处3.3.地基土的压缩性有显著的差异处;地基土的压缩性有显著的差异处;4.4.基础底面标高相差较大,或基础类型不一致处。基础底面标高相差较大,或基础类型不一致处。设置沉降缝后,上部结构应在缝的两侧分别布置设置沉降缝后,上部结构应在缝的两侧分别布置抗侧力结构,形成所谓双梁、双柱和双墙的现象。抗侧力结构,形成所谓双梁、双柱和双墙的现象。但将导致其他问题,如建筑立面处理困难、地下但将导致其他问题,如建筑立面处理困难、地下室渗漏不容易解决等。一般地,建筑物各部分不室渗漏不容易解决等。一般地,建筑物各部分不均匀沉降差大体上有均匀沉降差大体上有“放、抗、调放、抗、调”等三种方法等三种方法来处理。来处理。高度重量相差较大高度重量相差较大平面不规则平面不规则4 变形缝的设置抗震缝:抗震设防的建筑物,当建筑的平面、层数、质量、刚度差异较大,或错层时(基础以上上部结构断开)说明:说明:地震区应尽量避免设缝,必须设缝要给予足够宽度防震缝宽度按照不利体系 考虑,按较低高度计算防震缝应沿房屋全高设置,地下室和基础可不设设置 收缩缝、沉降缝时必须按 照防震缝的要求。4 变形缝的设置抗震缝:抗震设防的建筑物,当建筑的平面、层抗震缝:抗震设防的建筑物,当建筑的平面、层数、质量、刚度差异较大,或错层时(基础以上数、质量、刚度差异较大,或错层时(基础以上上部结构断开)上部结构断开)说明:地震区应尽量避免设缝,必须设缝要给予说明:地震区应尽量避免设缝,必须设缝要给予足够宽度足够宽度防震缝最小宽度防震缝最小宽度4 变形缝的设置 防震缝最小宽度防震缝最小宽度H15mH15H156 6度度每增加每增加5m5m7 7度度每增加每增加4m4m8 8度度每增加每增加3m3m9 9度度每增加每增加2m2m70mm70mm70mm70mmn20mmn20mm防震缝最小宽度4 变形缝的设置【20132013】高层建筑结构防震缝的设置,下列所述高层建筑结构防震缝的设置,下列所述哪种正确哪种正确?【B B】A A应沿房屋全高设置,包括基础也应断开应沿房屋全高设置,包括基础也应断开B B应沿房屋全高设置,基础可不设防震缝,但在应沿房屋全高设置,基础可不设防震缝,但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接与上部防震缝对应处应加强构造和连接C C应沿房屋全高设置,有地下室时仅地面以上应沿房屋全高设置,有地下室时仅地面以上设置设置D D沿房屋全高设置,基础为独立柱基时地下部沿房屋全高设置,基础为独立柱基时地下部分可设防震缝,也可根据不同情况不设防震缝分可设防震缝,也可根据不同情况不设防震缝2.3 高层建筑楼盖结构1 1、平板体系、平板体系优点:板底平整,结构高度低,美观,一般非预优点:板底平整,结构高度低,美观,一般非预应力板不宜超过应力板不宜超过6m6m,预应力板不宜超过,预应力板不宜超过9m9m,但,但是节点较弱,长期荷载下的挠度偏大。是节点较弱,长期荷载下的挠度偏大。举例:广州国际大厦筒中筒结构(举例:广州国际大厦筒中筒结构(6363层),楼板层),楼板跨度跨度9.2m9.2m,采用普通平板厚,采用普通平板厚350mm350mm,预应力平板,预应力平板厚厚250mm250mm,节省,节省30%30%钢材,减轻自重钢材,减轻自重120000kN120000kN,节省混凝土,节省混凝土5000m35000m3,减小地震力、地基压力,减小地震力、地基压力,结构和基础造价降低。结构和基础造价降低。2.3 高层建筑楼盖结构2.3 高层建筑楼盖结构2 2、无梁楼盖、无梁楼盖层高受限情况下,公共建筑常采用无梁楼盖,最层高受限情况下,公共建筑常采用无梁楼盖,最好采用现浇柱帽。好采用现浇柱帽。合适跨度:普通钢筋混凝土楼面合适跨度:普通钢筋混凝土楼面6m6m以内,预应力以内,预应力混凝土楼面混凝土楼面9m9m。活荷载较大时比较经济活荷载较大时比较经济(5kN/m25kN/m2),),),),多用于仓多用于仓库、多层厂房等。库、多层厂房等。2.3 高层建筑楼盖结构2.3 高层建筑楼盖结构3 3、密肋楼盖、密肋楼盖跨度较大而梁高受限的情况下,肋距常为跨度较大而梁高受限的情况下,肋距常为0.91.5m0.91.5m,一般为,一般为1.2m1.2m合适跨度:现浇混凝土密肋楼盖跨度不超过合适跨度:现浇混凝土密肋楼盖跨度不超过9m9m,预应力混凝土密肋楼盖跨度不超过预应力混凝土密肋楼盖跨度不超过12m12m,适用于,适用于大跨度及大荷载大跨度及大荷载 4 4、肋形楼盖(单向板、双向板)、肋形楼盖(单向板、双向板)梁板式肋形楼盖应用最广梁板式肋形楼盖应用最广注:现浇楼板最小厚度注:现浇楼板最小厚度80mm80mm2.3 高层建筑楼盖结构2.3 高层建筑楼盖结构楼板的构造要求楼板的构造要求 1 1、重要的、受力复杂的楼板,应比一般层楼板、重要的、受力复杂的楼板,应比一般层楼板有更高的要求。有更高的要求。2 2、采用预应力平板可以减小楼面结构高度,压、采用预应力平板可以减小楼面结构高度,压缩层高并减轻结构自重;大跨度平板可以增加使用缩层高并减轻结构自重;大跨度平板可以增加使用面积,容易适应楼面用途改变。面积,容易适应楼面用途改变。3 3、确定板的厚度,必须考虑挠度、抗冲切承载、确定板的厚度,必须考虑挠度、抗冲切承载力、防火及钢筋防腐蚀要求等。力、防火及钢筋防腐蚀要求等。4 4、板的防火能力与混凝土的骨料种类、板厚、板的防火能力与混凝土的骨料种类、板厚、钢筋保护层厚度以及对热膨胀的约束程度等有关。钢筋保护层厚度以及对热膨胀的约束程度等有关。2.3 高层建筑楼盖结构楼板的构造要求楼板的构造要求 5 5、按钢筋防腐蚀的要求,后张板的混凝土净保、按钢筋防腐蚀的要求,后张板的混凝土净保护层应大于最低限值。护层应大于最低限值。6 6、楼板是与梁、柱和剪力墙等主要抗侧力结构连、楼板是与梁、柱和剪力墙等主要抗侧力结构连结在一起的,如果不采取措施,则施加楼板预应力结在一起的,如果不采取措施,则施加楼板预应力时,不仅压缩了楼板,而且大部分预应力将加到主时,不仅压缩了楼板,而且大部分预应力将加到主体结构上,楼板得不到充分的压缩应力,而又对梁体结构上,楼板得不到充分的压缩应力,而又对梁柱和剪力墙附加了侧向力,产生位移且不安全。柱和剪力墙附加了侧向力,产生位移且不安全。2.3 高层建筑楼盖结构合理合理选择选择楼盖的楼盖的结构结构刚度刚度2.3 高层建筑楼盖结构楼板的构造要求楼板的构造要求 5 5、按钢筋防腐蚀的要求,后张板的混凝土净保、按钢筋防腐蚀的要求,后张板的混凝土净保护层应大于最低限值。护层应大于最低限值。6 6、楼板是与梁、柱和剪力墙等主要抗侧力结构连、楼板是与梁、柱和剪力墙等主要抗侧力结构连结在一起的,如果不采取措施,则施加楼板预应力结在一起的,如果不采取措施,则施加楼板预应力时,不仅压缩了楼板,而且大部分预应力将加到主时,不仅压缩了楼板,而且大部分预应力将加到主体结构上,楼板得不到充分的压缩应力,而又对梁体结构上,楼板得不到充分的压缩应力,而又对梁柱和剪力墙附加了侧向力,产生位移且不安全。柱和剪力墙附加了侧向力,产生位移且不安全。2.4 高层建筑结构的基础 高层建筑高层建筑结构的基础的工程量大、造价高、消耗结构的基础的工程量大、造价高、消耗的材料多,对建筑物施工工期也影响很大。一般的材料多,对建筑物施工工期也影响很大。一般916916层民用高层建筑的地基基础所需工期占总工层民用高层建筑的地基基础所需工期占总工期的期的l l3 3左右,造价也占总造价的左右,造价也占总造价的1 13 3左右。因左右。因此,基础设计对高层建筑的经济技术指标有较大此,基础设计对高层建筑的经济技术指标有较大的影响的影响。高层建筑高层建筑结构基础要有较好的整体性、能够满足结构基础要有较好的整体性、能够满足地基承载力和建筑物允许变形要求、并能调节基地基承载力和建筑物允许变形要求、并能调节基础的不均匀沉降。础的不均匀沉降。2.4 高层建筑结构的基础基础设计应满足以下要求:基础设计应满足以下要求:基底的压力不超过地基承载力或桩基承载力;基底的压力不超过地基承载力或桩基承载力;基础总沉降量和差异沉降量控制在允许值范围内;基础总沉降量和差异沉降量控制在允许值范围内;满足建筑物地下室部分的防水要求;满足建筑物地下室部分的防水要求;基础施工过程中应尽量避免和减轻对相邻建筑物的基础施工过程中应尽量避免和减轻对相邻建筑物的影响和干扰;影响和干扰;考虑综合经济技术指标,设计应考虑使用条件、施考虑综合经济技术指标,设计应考虑使用条件、施工条件和施工工期。工条件和施工工期。2.4 高层建筑结构的基础1 高层建筑基础的类型2 高层建筑基础的埋深1 高层建筑基础的类型常用的基础形式有常用的基础形式有箱形基础、筏板基础、交叉梁式箱形基础、筏板基础、交叉梁式基础、桩基础基础、桩基础(包括预制柱和灌注桩)和包括预制柱和灌注桩)和联合基础联合基础(桩桩基础与箱形基础联合使用、桩基础与筏板基础联合基础与箱形基础联合使用、桩基础与筏板基础联合使用使用)。当地基承载力不足、沉降量大时,可采用箱形基础、当地基承载力不足、沉降量大时,可采用箱形基础、筏板基础与桩基础组合成联合基础。筏板基础与桩基础组合成联合基础。高层建筑直接建造在基岩上时,可考虑采用条形基高层建筑直接建造在基岩上时,可考虑采用条形基础或单独基础。础或单独基础。裙房层数少、荷重轻、面积大,当不需要设置地下裙房层数少、荷重轻、面积大,当不需要设置地下室时,可采用交叉梁基础和加拉梁的独立基础。室时,可采用交叉梁基础和加拉梁的独立基础。1 高层建筑基础的类型高层建筑结构的基础设计,应综合考虑上部结构的高层建筑结构的基础设计,应综合考虑上部结构的类型、整体性和结构刚度、地基土条件、抗震设防类型、整体性和结构刚度、地基土条件、抗震设防要求、施工技术、周围建筑物和环境条件等各方面要求、施工技术、周围建筑物和环境条件等各方面因素。因素。一般情况下,高层建筑宜优先选用整体性较好的一般情况下,高层建筑宜优先选用整体性较好的箱箱形基础和筏板基础形基础和筏板基础;当层数少、高度不大高,地基;当层数少、高度不大高,地基情况较均匀时,可考虑采用交叉梁式基础;高层建情况较均匀时,可考虑采用交叉梁式基础;高层建筑通常不宜采用独立柱基础。筑通常不宜采用独立柱基础。2 高层建筑基础的埋深高层建筑基础必须有足够的埋置深度,在确定埋高层建筑基础必须有足够的埋置深度,在确定埋置深度时,应考虑建筑物的高度、体型、地基土置深度时,应考虑建筑物的高度、体型、地基土质、抗震设防烈度等因素,并满足抗滑移和抗倾质、抗震设防烈度等因素,并满足抗滑移和抗倾覆要求。覆要求。埋置深度一般是指从室外地坪算至基础底面距离,埋置深度一般是指从室外地坪算至基础底面距离,并宜符合如下要求:天然地基或复合地基可取房并宜符合如下要求:天然地基或复合地基可取房屋高度的屋高度的1/151/15;桩基础可取房屋高度的;桩基础可取房屋高度的1/18(1/18(桩长桩长不计在内不计在内)。2 高层建筑基础的埋深基础是否倾斜是高层建筑是否安全的关键因素。基础是否倾斜是高层建筑是否安全的关键因素。高层建筑的基础和与其相连的裙房的基础,可通高层建筑的基础和与其相连的裙房的基础,可通过计算确定是否设置沉降缝。过计算确定是否设置沉降缝。2.5 抗震设计的基本规定抗震设计基本原则抗震设计基本原则 为了使高层建筑有足够的抗震能力,达到小震为了使高层建筑有足够的抗震能力,达到小震不坏,中震可修、大震不倒的要求,应考虑下述不坏,中震可修、大震不倒的要求,应考虑下述的抗震设计基本原则。的抗震设计基本原则。1 1、选择有利的场地,避开不利的场地,采取措施、选择有利的场地,避开不利的场地,采取措施保证地基的稳定性。保证地基的稳定性。2 2、合理选择结构体系。、合理选择结构体系。3 3、平面布置力求简单、规则、对称,避免产生、平面布置力求简单、规则、对称,避免产生扭转的影响。扭转的影响。2.5 抗震设计的基本规定抗震设计基本原则抗震设计基本原则4 4、竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多、过、竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多、过急,力求刚度均匀渐变,避免产生变形集中。急,力求刚度均匀渐变,避免产生变形集中。5 5、结构的承载力、变形能力和刚度要均匀连续、结构的承载力、变形能力和刚度要均匀连续分布,适应结构的地震反应要求。分布,适应结构的地震反应要求。6 6、高层建筑突出屋面的塔楼必须具有足够的承载、高层建筑突出屋面的塔楼必须具有足够的承载力和延性,以承受高振型产生的鞭梢效应影响。力和延性,以承受高振型产生的鞭梢效应影响。7 7、在设计上和构造上实现多道设防。、在设计上和构造上实现多道设防。8 8、合理设置防震缝。、合理设置防震缝。2.5 抗震设计的基本规定抗震设计基本原则抗震设计基本原则9 9、节点的承载力和刚度要与构件的承载力与刚度、节点的承载力和刚度要与构件的承载力与刚度相适应。相适应。1010、保证结构有足够刚度,限制顶点和层间位移。、保证结构有足够刚度,限制顶点和层间位移。1111、构件设计应采取有效措施防止脆性破坏,保、构件设计应采取有效措施防止脆性破坏,保证构件有足够的延性。证构件有足够的延性。1212、保证地基基础的承载力、防止产生过大的差、保证地基基础的承载力、防止产生过大的差异沉降和倾覆。异沉降和倾覆。1313、减轻结构自重,最大限度的降低地震的作用。、减轻结构自重,最大限度的降低地震的作用。2.5 抗震设计的基本规定合理选择结构刚度合理选择结构刚度采用刚性结构还是柔性结构的问题,历来争论较采用刚性结构还是柔性结构的问题,历来争论较多。历次地震震害表明:采用何种结构形式,应多。历次地震震害表明:采用何种结构形式,应取决于所用的结构体系和材料特性,还取决于场取决于所用的结构体系和材料特性,还取决于场地上的类型,避免场地土和建筑物发生共振。地上的类型,避免场地土和建筑物发生共振。对钢筋混凝土结构,历次震在表明:刚度较大的对钢筋混凝土结构,历次震在表明:刚度较大的结构一般震害较轻,这由于钢筋混凝土构件截面结构一般震害较轻,这由于钢筋混凝土构件截面大、刚性大、变形能力较差,比较适宜用提高承大、刚性大、变形能力较差,比较适宜用提高承载力、控制塑性变形的方法来提高抗震性能;相载力、控制塑性变形的方法来提高抗震性能;相反,钢结构的特性是截面小、延性好,适合采用反,钢结构的特性是截面小、延性好,适合采用柔性结构方案。柔性结构方案。2.5 抗震设计的基本规定结构结构 优优 点点 缺缺 点点 刚性刚性结构结构 1 1、当地面运动周期长时,震害较小、当地面运动周期长时,震害较小 2 2、结构变形小,非结构构件容易处、结构变形小,非结构构件容易处理理 3 3、安全储备较大,空间整体性好、安全储备较大,空间整体性好 4 4、适合钢筋混凝土结构的特点、适合钢筋混凝土结构的特点 1 1、当地面运动周期短时,有产、当地面运动周期短时,有产生共振的危险。生共振的危险。2 2、地震力较大、地震力较大 3 3、结构变形能力小,延性小、结构变形能力小,延性小 4 4、材料用量常常较多、材料用量常常较多 柔性柔性结构结构 1 1、当地面运动周期短时,震害较小、当地面运动周期短时,震害较小 2 2、地震力较小、地震力较小 3 3、一般结构自重较轻,地基易处理、一般结构自重较轻,地基易处理 4 4、适合钢结构的特点、适合钢结构的特点 1 1、当地面运动周期长时,易发、当地面运动周期长时,易发生共振的危险生共振的危险 2 2、非结构构件要特殊处理,否、非结构构件要特殊处理,否则易产生破坏则易产生破坏 3 3、容易产生、容易产生p-p-效应和倾覆效应和倾覆 4 4、不容易适应钢筋混凝土结构、不容易适应钢筋混凝土结构 2.6 抗震设计基本规定抗震等级抗震等级抗震等级抗震等级抗震设计的钢筋混凝土高层建筑结构,根据设防抗震设计的钢筋混凝土高层建筑结构,根据设防烈度、结构类型、房屋高度区分为不同的抗震等烈度、结构类型、房屋高度区分为不同的抗震等级,采用相应的计算和构造,抗震等级的高低,级,采用相应的计算和构造,抗震等级的高低,体现了对结构抗震性能要求的严格程度。延性愈体现了对结构抗震性能要求的严格程度。延性愈好,抗震性能愈强。影响构件延性的因素很多,好,抗震性能愈强。影响构件延性的因素很多,主要有截面应力性质、构件材料及截面配筋量、主要有截面应力性质、构件材料及截面配筋量、配筋构造等。配筋构造等。2.6 抗震设计基本规定抗震设防目标抗震设防目标抗震设防目标抗震设防目标我国规范明确给出了我国规范明确给出了“三水准三水准”的设防目标,即的设防目标,即“小震不坏,中震可修,大震不倒小震不坏,中震可修,大震不倒”,(1)(1)第一水准:多高层建筑在其使用期间,当遭受第一水准:多高层建筑在其使用期间,当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,结构应处于般不受损坏或不需修理可继续使用,结构应处于弹性状态,用弹性反应谱进行地震作用计算,按弹性状态,用弹性反应谱进行地震作用计算,按承载力要求进行截面设计,并控制结构弹性变形承载力要求进行截面设计,并控制结构弹性变形符合要求。符合要求。2.6 抗震设计基本规定抗震设防目标抗震设防目标抗震设防目标抗震设防目标(2)(2)第二水准:当遭受相当于本地区抗震设防烈度第二水准:当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,允许结构达到或超过屈服极限的地震影响时,允许结构达到或超过屈服极限(钢钢筋混凝土结构会产生裂缝筋混凝土结构会产生裂缝),产生弹塑性变形,依,产生弹塑性变形,依靠结构的塑性耗能能力,使结构得以保持稳定保靠结构的塑性耗能能力,使结构得以保持稳定保存下来,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可存下来,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,此时,结构抗震设计应按变形要求进继续使用,此时,结构抗震设计应按变形要求进行。行。(3)(3)第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度预第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,结构进入弹塑性大变形状估的罕遇地震影响时,结构进入弹塑性大变形状态,不至倒塌或发生危及生命的严重破坏。这阶态,不至倒塌或发生危及生命的严重破坏。这阶段应考虑防倒塌的设计。段应考虑防倒塌的设计。2.5 抗震设计的基本规定抗震设防目标抗震设防目标抗震设防目标抗震设防目标2.5 抗震设计的基本规定 各性能水准结构预期的震后性能各性能水准结构预期的震后性能结构抗结构抗震性能震性能水准水准宏观损坏宏观损坏程程度度损坏部位损坏部位继续使用继续使用的可能性的可能性关键构件普通竖向构件耗能构件1完成,无损坏无损坏无损坏无损坏不需修理可继续使用2基本完成,轻微损坏无损坏无损坏轻微损坏稍加修理即可继续使用3轻度损坏轻微损坏轻微损坏轻度损坏,部分中度损坏一般修理即可继续使用4中度损坏轻度损坏部分构件中度损坏中度损坏,部分比较严重损坏修复或加固后可继续使用5比较严重损坏中度损坏部分比较严重损坏比较严重损坏需排险大修2.5 抗震设计的基本规定抗震设计方法抗震设计方法抗震设计方法抗震设计方法在进行建筑抗震设计时,原则上应满足上述三水在进行建筑抗震设计时,原则上应满足上述三水准的抗震设防要求。在具体做法上,我国建筑抗准的抗震设防要求。在具体做法上,我国建筑抗震设计规范采用了简化的两阶段设计方法。震设计规范采用了简化的两阶段设计方法。第一阶段设计:按多遇地震烈度对应的地震作用第一阶段设计:按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。能力和结构的弹性变形。第二阶段设计:按罕遇地震烈度对应的地震作用第二阶段设计:按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。效应验算结构的弹塑性变形。2.6 抗震设计基本规定小震、中震与大震小震、中震与大震小震、中震与大震小震、中震与大震(1)(1)在在5050年期限内,一般条件下,可能遭遇的超越年期限内,一般条件下,可能遭遇的超越概率为概率为63%63%的地震烈度的地震烈度(烈度概率密度曲线上峰值烈度概率密度曲线上峰值所对应的烈度所对应的烈度)值,相当于值,相当于5050年一遇的地震烈度值,年一遇的地震烈度值,称为多遇地震烈度也称众值地震烈度,与此对应称为多遇地震烈度也称众值地震烈度,与此对应的地震称之为小震。的地震称之为小震。(2)(2)在在5050年期限内,一般条件下,可能遭遇的超越年期限内,一般条件下,可能遭遇的超越概率为概率为10%10%的地震烈度的地震烈度(烈度概率密度曲线上峰值烈度概率密度曲线上峰值所对应的烈度所对应的烈度)值,相当于值,相当于475475年一遇的地震烈度年一遇的地震烈度值,称为基本烈度,与此对应的地震称之为中震。值,称为基本烈度,与此对应的地震称之为中震。2.5 抗震设计的基本规定小震、中震与大震小震、中震与大震小震、中震与大震小震、中震与大震(3)(3)在在5050年期限内,一般条件下,可能遭遇的超越年期限内,一般条件下,可能遭遇的超越概率为概率为2%2%3%3%的地震烈度的地震烈度(烈度概率密度曲线上烈度概率密度曲线上峰值所对应的烈度峰值所对应的烈度)值,相当于值,相当于1500150016001600年一年一遇的地震烈度值,称为罕遇地震烈度,与此对应遇的地震烈度值,称为罕遇地震烈度,与此对应的地震称之为大震。的地震称之为大震。三者之间的关系大致为:多遇地震烈度低于基本三者之间的关系大致为:多遇地震烈度低于基本烈度约烈度约1.551.55度;罕遇地震烈度高于基本烈度约度;罕遇地震烈度高于基本烈度约1 1度。度。2.5 抗震设计的基本规定抗震设计对非结构构件的要求抗震设计对非结构构件的要求抗震设计对非结构构件的要求抗震设计对非结构构件的要求(1)(1)对附着于楼屋面结构上的非结构构件,如女儿对附着于楼屋面结构上的非结构构件,如女儿墙、雨篷等,应与主体结构有可靠的连接和锚固,墙、雨篷等,应与主体结构有可靠的连接和锚固,避免地震时倒塌、脱落伤人或砸坏重要设备。避免地震时倒塌、脱落伤人或砸坏重要设备。(2)(2)围护墙、隔墙应估计对结构
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