高層建筑主要的結(jié)構(gòu)荷載作用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1、高層建筑主要的結(jié)構(gòu)荷載作用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 3.1 豎向荷載的計(jì)算 3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算3.3 地震作用的計(jì)算 3.4 荷載效應(yīng)組合 3.5 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算原則 3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算 3.7 抗震設(shè)計(jì)的一般原則 區(qū)別：作用、效應(yīng)S與抗力R 3.1 豎向荷載的計(jì)算 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）3.1.1 恒荷載 恒荷載：結(jié)構(gòu)本身自重和附加于結(jié)構(gòu)上的各種永久荷載。 包括：非承重構(gòu)件的自重、可移動(dòng)的隔墻重、玻璃幕墻及其附件重、各種外飾面的材料重、樓面的找平層重、吊在樓而下的各種設(shè)備管道重等等。 計(jì)算：它可由構(gòu)件和裝修的尺寸和材料的重量直接計(jì)算，材料的自重可按荷載規(guī)范阿取值。 注意：

2、在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，恒荷載計(jì)算時(shí)不要漏項(xiàng)。 概念：荷載代表值標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、準(zhǔn)永久值重力荷載代表值 荷載組合3.1 豎向荷載的計(jì)算3.1.2 活荷載相對(duì)恒荷載，活荷載種類較多，計(jì)算也復(fù)雜。1）取值：樓面均布活荷載可按荷載規(guī)范取；2）折減：設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí)，樓面荷載在標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以荷載規(guī)定的折減系數(shù)。3）施工或檢修荷載：一般取2。 設(shè)計(jì)屋面板、檁條、鋼筋砼挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時(shí),施工或檢修集中荷載(人和小工具的自重)應(yīng)取，并應(yīng)在最不利位置處進(jìn)行驗(yàn)算。3.1 豎向荷載的計(jì)算4）動(dòng)力系數(shù) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動(dòng)力計(jì)算，在有充分依據(jù)時(shí)，可將重物或設(shè)備的自重乘以動(dòng)力系數(shù)后，按靜力計(jì)算設(shè)計(jì)。 搬運(yùn)和裝

3、卸重物以及車輛起動(dòng)和剎車的動(dòng)力系數(shù)，可采用；其動(dòng)力荷載只傳至樓板和梁。 直升機(jī)在屋面上的荷載，也應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)，對(duì)具有液壓輪胎起落架的直升機(jī)可?。黄鋭?dòng)力荷載只傳至樓板和梁。 當(dāng)計(jì)算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時(shí),吊車豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。對(duì)懸掛吊車(包括電動(dòng)葫蘆)及工作級(jí)別A1A5 的軟鉤吊車，動(dòng)力系數(shù)可??；對(duì)工作級(jí)別為A6A8 的軟鉤吊車、硬鉤吊車和其他特種吊車，動(dòng)力系數(shù)可取為。3.1 豎向荷載的計(jì)算3.1.3 恒+活目前，我國(guó)鋼筋砼高層建筑單位面積重量(恒+活)大約如下：框架、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系：l214kN/m2剪力墻、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)體系：l4l6kN/m2其中活載平均約為2kN/m2，僅占全部的1

4、015。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不考慮活荷載不利布置：（1）活荷載的不利影響較小，但計(jì)算相當(dāng)繁瑣；（2）按滿載考慮，不再一一考慮活荷載的不利布置計(jì)算；（3）如果活荷載較大，可按滿布所得框架梁跨中彎矩乘以的系數(shù)加以放大，以考慮活荷載不利分布所產(chǎn)生的影響。 3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算 3.2.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值和基本風(fēng)壓高規(guī)：3.2.1 主體結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按（）式計(jì)算，風(fēng)荷載作用面積應(yīng)取垂直于風(fēng)向的最大投影面積。 （） 式中：k風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）；o基本風(fēng)壓（kN/m2）；z風(fēng)壓高度變化系數(shù)；s風(fēng)荷載體型系數(shù)；zz度處的風(fēng)振系數(shù)。 3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算 （1）基本風(fēng)壓o o應(yīng)

5、按荷載規(guī)范附錄D.4 中附表D.4 給出的50 年一遇的風(fēng)壓采用，但不得小于2。 對(duì)于特別重要或?qū)︼L(fēng)荷載比敏感的高層建筑，其基本風(fēng)壓應(yīng)按100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值采用。 注意：“特別重要或?qū)︼L(fēng)荷載比敏感的高層建筑” 條文：一般情況下，房屋高度大于60m的高層建筑可按100年一遇的風(fēng)壓值采用；對(duì)于房屋高度不超過(guò)60m的高層建筑，其基本風(fēng)壓是否提高，可由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況確定。 3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算 （2）風(fēng)壓高度變化系數(shù)z 在大氣邊界層內(nèi)，風(fēng)速隨離地面高度而增大； 當(dāng)氣壓場(chǎng)隨高度不變時(shí)，風(fēng)速隨高度增大的規(guī)律，主要取決于地面粗糙度和溫度垂直梯度。 因此，z應(yīng)根據(jù)地面的粗糙程度及高度Z查表得。 位于山

6、區(qū)、遠(yuǎn)海海面及海島的高層建筑，還應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行修正。？ 3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算 高規(guī)：3.2.5 計(jì)算主體結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載效應(yīng)時(shí)，風(fēng)荷載體型系數(shù)s，可按下列規(guī)定采用： 1 圓形平面建筑?。?2 正多邊形及截角三角形平面建筑，由下式計(jì)算： 式中 n多邊形的邊數(shù)。 3 高寬比H/B4的矩形、方形、十字形平面建筑取； 3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算 4 下列建筑取： 1）V形、Y形、弧形、雙十字形、井字形平面建筑； 2）L形、槽形和高寬比H/B4的十字形平面建筑； 3）高寬比H/B4 ，長(zhǎng)寬比L/B4的矩形、鼓形平面建筑。 5 在需要更細(xì)致進(jìn)行風(fēng)荷載計(jì)算的場(chǎng)合，風(fēng)荷載體型系數(shù)可按本規(guī)

7、程附錄A采用，或由風(fēng)洞試驗(yàn)確定。 注意：1）檐口、雨篷、遮陽(yáng)板、陽(yáng)臺(tái)等水平構(gòu)件，計(jì)算局部上浮風(fēng)荷載時(shí)，風(fēng)荷載體型系數(shù)s，不宜小于。 2）當(dāng)多棟或群集的高層建筑相互間距較近時(shí)，宜考慮風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)。一般可將單棟建筑的體型系數(shù) s乘以相互干擾增大系數(shù)，該系數(shù)可參考類似條件的試驗(yàn)資料確定；必要時(shí)宜通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)確定。 3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算 （4）高層建筑的風(fēng)振系數(shù)z 荷載：7.4.1 對(duì)于基本自振周期T1 大于 的工程結(jié)構(gòu)，如房屋、屋蓋及各種高聳結(jié)構(gòu),以及對(duì)于高度大于30m且高寬比大于 的高柔房屋，均應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。 式中 ：z振型系數(shù)，可由結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算確定，計(jì)算時(shí)可

8、僅考慮受力方向基本振型的影響；對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的彎剪型結(jié)構(gòu)，也可近似采用振型計(jì)算點(diǎn)距室外地面高度z與房屋高度H的比值，即z / H ； 脈動(dòng)增大系數(shù)，可按表采用； 脈動(dòng)影響系數(shù)，外形、質(zhì)量沿高度比較均勻的結(jié)構(gòu)可按表采用； z風(fēng)壓高度變化系數(shù)。 3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算 3.2.2 總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)分別計(jì)算風(fēng)荷載產(chǎn)生的總體及局部效應(yīng)?？傮w效應(yīng)：建筑物上全部風(fēng)荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力及位移。局部效應(yīng)：風(fēng)荷載對(duì)建筑物某個(gè)局部產(chǎn)生的內(nèi)力及變形。（1）總風(fēng)荷載：是各個(gè)表面承受風(fēng)力的合力，并沿高度變化分布：式中：n建筑物外圍表面積數(shù)；B1，B2，Bnn個(gè)表面寬度； s1，s 2，

9、s nn個(gè)表面的風(fēng)荷載體型系數(shù)； 1，2，nn個(gè)表面法線與風(fēng)作用方向的夾角。各表面風(fēng)荷載的合力作用點(diǎn)，即為總風(fēng)荷載的作用點(diǎn)。3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算 （2）局部風(fēng)荷載 實(shí)際上風(fēng)壓在建筑物表面上是不均勻的，在某些風(fēng)壓較大的部位，安考慮局部風(fēng)荷載對(duì)某些構(gòu)件的不利作用。此時(shí)，采用局部增大體型系數(shù)。 例如：對(duì)于檐口、雨篷、遮陽(yáng)板、陽(yáng)臺(tái)等水平構(gòu)件，計(jì)算局部上浮風(fēng)荷載時(shí)，局部風(fēng)荷載體型系數(shù)s=，即：3.3 地震作用的計(jì)算3.3.1 一般計(jì)算原則 高規(guī)強(qiáng)制性條文：3.3.1 各抗震設(shè)防類別的高層建筑地震作用的計(jì)算，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1.甲類建筑：應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計(jì)算，其值應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確

10、定； 2.乙、丙類建筑：應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計(jì)算。 3.3 地震作用的計(jì)算3.3.2 高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列原則考慮地震作用： 1. 一般情況下，應(yīng)允許在結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用計(jì)算； 有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用； 2. 質(zhì)量與剛度分布明顯不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計(jì)算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；其他情況，應(yīng)計(jì)算單向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響； 3.高層建筑中的大跨度和長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu),7度(0.15g)、8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)入豎向地震作用； 4. 9度抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。 3.3 地震作用的計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)不同情況

11、，分別采用下列地震作用計(jì)算方法： （1）高層建筑結(jié)構(gòu)宜采用振型分解反應(yīng)譜法。對(duì)質(zhì)量和剛度不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu)以及高度超過(guò)100m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動(dòng)影響的振型分解反應(yīng)譜法； （2）高度不超過(guò)40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法； （3）79度抗震設(shè)防的高層建筑，下列情況應(yīng)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算： 1）甲類高層建筑結(jié)構(gòu)； 2）下表所列的乙、丙類高層建筑結(jié)構(gòu)； 3）樓層側(cè)向剛度或質(zhì)量沿豎向分布極不均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)； 4）復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)；3.3 地震作用的計(jì)算3.3.2 地震影響系數(shù)的計(jì)算 建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)

12、應(yīng)根據(jù)烈度、場(chǎng)地類別、設(shè)計(jì)地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期及阻尼比確定。 地震影響系數(shù)分為4段： （1）0 T時(shí)，直線上升段：max； （2）TT g時(shí)，水平段：max； （3）T gT5T g時(shí)，曲線下降段： （4）5T gT6s時(shí)，直線下降段：3.3 地震作用的計(jì)算式中：max地震影響系數(shù)最大值，查表采用； Tg特征周期，查表采用；計(jì)算8、9度罕遇地震作用時(shí)，特征周期應(yīng)增加。 1直線下降段下降斜率調(diào)整系數(shù)； 衰減指數(shù)； T結(jié)構(gòu)自振周期； 2阻尼調(diào)整系數(shù)。 3.3 地震作用的計(jì)算3.3 地震作用的計(jì)算（1）除有專門規(guī)定外，鋼筋砼高層建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比，此時(shí)阻尼調(diào)整系數(shù)2，形狀參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）曲

13、線下降段：衰減指數(shù)； 2）直線下降段：下降斜率調(diào)整系數(shù)1。 （2）當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比時(shí)（例鋼框架），地震影響系數(shù)曲線的分段情況與本條第（1）相同，但其形狀參數(shù)和阻尼調(diào)整系數(shù)2應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）曲線水平段地震影響系數(shù)應(yīng)取2max； 2）曲線下降段的衰減指數(shù)應(yīng)按下式確定： 式中：曲線下降段的衰減指數(shù)； 阻尼比。 3.3 地震作用的計(jì)算3）直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)1應(yīng)按下式確定： 式中：1直線下降段斜率調(diào)整系數(shù)，0時(shí)取0。 4）阻尼調(diào)整系數(shù)2應(yīng)按下式確定： 式中：2阻尼調(diào)整系數(shù)，當(dāng)2 時(shí)，應(yīng)取。 3.3 地震作用的計(jì)算高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ99-983.3 地震作用的計(jì)算3.3.3

14、 底部剪力法（1）重力荷載代表值計(jì)算 重力荷載代表值：取永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和。 可變荷載的組合值系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用： 1）雪荷載取； 2）樓面活荷載按實(shí)際情況計(jì)算時(shí)?。?？）；按等效均布活荷載計(jì)算時(shí)，藏書庫(kù)、檔案庫(kù)、庫(kù)房取， 一般民用建筑取。 3.3 地震作用的計(jì)算（2）結(jié)構(gòu)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 （1）水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算FEk 采用底部剪力法計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)的水平地震作用時(shí)，各樓層在計(jì)算方向可僅考慮一個(gè)自由度，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk： 式中：1結(jié)構(gòu)基本自振周期Tl 的水平地震影響系數(shù)； Geq計(jì)算地震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值； GE

15、計(jì)算地震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值，應(yīng)取各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值之和。 3.3 地震作用的計(jì)算2）質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值Fi可按下式計(jì)算： 式中：Gi、Gj分別為集中于質(zhì)點(diǎn)i、j的重力荷載代表值； Hi、Hj質(zhì)點(diǎn)i、j的計(jì)算高度； n頂部附加地震作用系數(shù)，可按表采用。 3.3 地震作用的計(jì)算3）主體結(jié)構(gòu)頂層附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算： 式中：Fn主體結(jié)構(gòu)頂層附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。 3.3 地震作用的計(jì)算（3）基本自振周期（即第一振型） 對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)， T1可按下式計(jì)算： 式中：T1 結(jié)構(gòu)基本自振周期（s）； uT 假想的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)水

16、平位移（m），即假想把集中在各樓層處的重力荷載代表值Gi 作為該樓層水平荷載； T考慮非承重墻剛度對(duì)結(jié)構(gòu)自振周期影響的折減系數(shù)。 注意：大量工程實(shí)測(cè)周期表明，實(shí)際建筑物自振周期短于計(jì)算的周期。尤其是有實(shí)心磚填充墻的框架結(jié)構(gòu)。 因?yàn)椋簩?shí)心磚填充墻的剛度大于框架柱的剛度，其影響更為顯著。 3.3 地震作用的計(jì)算 因此對(duì)采用磚填充墻的框架、框剪和剪力墻結(jié)構(gòu)提出了計(jì)算自振周期的折減系數(shù)T，可按下列規(guī)定取值： 1）框架結(jié)構(gòu)可??； 2）框剪墻結(jié)構(gòu)可取0.8; 3）剪力墻結(jié)構(gòu)可取。 對(duì)于其他結(jié)構(gòu)體系或采用其他非承重墻體時(shí)，可根據(jù)工程情況確定周期折減系數(shù)。 根據(jù)國(guó)內(nèi)一些高層建筑自振周期實(shí)測(cè)，已歸納出一些經(jīng)驗(yàn)公

17、式（不需折減），可供初步設(shè)計(jì)時(shí)參考應(yīng)用：（一般計(jì)算風(fēng)荷載） 框架結(jié)構(gòu)：T1（）Ns 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：T1（）Ns 剪力墻結(jié)構(gòu)：T1（）Ns ；Ns地面以上結(jié)構(gòu)層數(shù)。3.3 地震作用的計(jì)算3.3.4 振型分解反應(yīng)譜法（1）不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動(dòng)的影響 采用振型分解反應(yīng)譜方法時(shí)，對(duì)于不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動(dòng)影響的結(jié)構(gòu)，應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行地震作用和作用效應(yīng)的計(jì)算： 1）結(jié)構(gòu)第j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式確定： 3.3 地震作用的計(jì)算式中：Gi質(zhì)點(diǎn)i的重力荷載代表值； Fji第j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值； j相應(yīng)于j振型自振周期的地震影響系數(shù)； Xjij振型i質(zhì)點(diǎn)水平相對(duì)位移； jj振型的參

18、與系數(shù)； n計(jì)算總質(zhì)點(diǎn)數(shù)，小塔樓宜作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)參與計(jì)算； m結(jié)構(gòu)計(jì)算振型數(shù)：1）規(guī)則結(jié)構(gòu)可取3，當(dāng)建筑較高、結(jié)構(gòu)沿豎向剛度不均勻時(shí)可取56。 2）對(duì)于質(zhì)量和剛度分布很不均勻結(jié)構(gòu)，計(jì)算所需振型數(shù)一般可取為振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量的90時(shí)所需的振型數(shù)。 3.3 地震作用的計(jì)算2）水平地震作用效應(yīng)（內(nèi)力和位移）計(jì)算： 式中：S水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)； Sjj振型的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)（彎矩、剪力、軸向力和位移等） 3.3 地震作用的計(jì)算（2）考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動(dòng)的影響 考慮扭轉(zhuǎn)影響的結(jié)構(gòu)，按扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振型分解法計(jì)算時(shí)，各樓層可取兩個(gè)正交的水平位移和一個(gè)轉(zhuǎn)角位移共三個(gè)自由度，并應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算地震作用和

19、作用效應(yīng)。 1）j振型i層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下列公式確定： 3.3 地震作用的計(jì)算式中：Fxji、Fyji、Ftji分別為 j振型i層的x方向、y方向和轉(zhuǎn)角方向的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； Xji、Yji分別為 j振型i層質(zhì)心在x、y方向的水平相對(duì)位移； jij振型i層的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角； rii層轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，可取i層繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量除以該層質(zhì)量的商的正二次方根； j相應(yīng)于第i振型自振周期Tj的地震影響系數(shù)： tj考慮扭轉(zhuǎn)的j振型參與系數(shù)； n計(jì)算總質(zhì)點(diǎn)數(shù)，小塔樓宜每層作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)參加計(jì)算； m結(jié)構(gòu)計(jì)算振型數(shù)，一般情況下可取915，多塔樓建筑每個(gè)塔樓的振型數(shù)不宜小于9。 3.1 豎向荷載的計(jì)算當(dāng)僅考慮X

20、方向地震作用時(shí)： 當(dāng)僅考慮Y方向地震作用時(shí)： 當(dāng)考慮與X方向夾角為的地震作用時(shí)： 3.3 地震作用的計(jì)算 2）單向水平地震作用下，考慮扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)，應(yīng)按下列公式確定：式中：S考慮扭轉(zhuǎn)的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)； S j、S k分別為j、k振型地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)； jkj與k振型耦聯(lián)系數(shù)；Tk與j振型的自振周期比； j、k分別為j、k振型的阻尼比。 3.3 地震作用的計(jì)算 3）考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng)，應(yīng)按下列公式中的較大值確定： 式中： S x僅考慮X向水平地震作用時(shí)的地震作用效應(yīng)； S y儀考慮Y向水平地震作用時(shí)的地震作用效應(yīng)。 3.1 豎向荷載的計(jì)算3.3.5 突出屋面

21、上塔樓的地震力 鞭梢效應(yīng)：塔樓的底部放在屋面上，受到的是經(jīng)過(guò)主體建筑放大后的地震加速度，因而受到強(qiáng)化的激勵(lì)。 時(shí)程分析方法：塔樓與主體建筑一起分析，反應(yīng)結(jié)果可以直接采用，不必修正。 振型分解反應(yīng)譜法：1）當(dāng)采用6個(gè)以上振測(cè)時(shí)，已充分考慮了高階振型的影響，可以不再修正。 2）如果只采用3個(gè)振型，則所得的地震力可能偏小，塔樓的水平地震力宜適當(dāng)放大。 底部剪力法：由于假定以第一振型的振型曲線為標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榍蟮玫降牡卣鹆赡芷≥^多，因而必須修正。 3.3 地震作用的計(jì)算高規(guī)：B.0.3 高層建筑采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用時(shí)，突出屋面房屋（樓梯間、電梯間、水箱間等）宜作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)參加計(jì)算，計(jì)算求得的

22、水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)增大，增大系數(shù)n可按表采用，即： Fnn Fn0 增大后地震作用僅用于突出屋面房屋自身以及與其直接連接的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。 3.3 地震作用的計(jì)算 抗震：5.2.4 采用底部剪力法時(shí)，突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應(yīng)宜乘以增大系數(shù)3， 此增大部分不應(yīng)往下傳遞，但與該突出部分相連的構(gòu)件應(yīng)予計(jì)入。 注意：高規(guī)與抗震的規(guī)定存在差別3.3 地震作用的計(jì)算3.3.6 樓層最小剪力高規(guī)強(qiáng)制性條文：3.3.13 水平地震作用計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)各樓層對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的剪力應(yīng)符合下式要求： 式中： VEKi第i層對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的剪力； 水平地震剪力系數(shù)，不應(yīng)小于表規(guī)定

23、的值；對(duì)于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以的增大系數(shù)； Gj第j層的重力荷載代表值； n結(jié)構(gòu)計(jì)算總層數(shù)。 3.3 地震作用的計(jì)算注：1）基本周期在和之間的結(jié)構(gòu)，應(yīng)線性插入取值； 2）7、8度時(shí)括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為和的地區(qū)。 注意：對(duì)樓層剪力進(jìn)行修正在高規(guī)還有很多類似條款： 例如：框架-剪力墻（對(duì)框架）、（對(duì)連梁20）。 3.3 地震作用的計(jì)算3.3.7 豎向地震作用計(jì)算適用范圍：1）9度時(shí)的高層建筑；2）8、9度設(shè)防的水平長(zhǎng)懸臂構(gòu)件、大跨度結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)上部樓層外挑部分。（1）9度時(shí)的高層建筑 1）結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可按下列公式計(jì)算： 式中：FEVk 結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)

24、準(zhǔn)值； vmax 豎向地震影響系數(shù)最大值； Geq 等效總重力荷載代表值； GE 總重力荷載代表值，應(yīng)取各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值之和。3.3 地震作用的計(jì)算2）結(jié)構(gòu)質(zhì)點(diǎn)i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算： 式中 Fvi質(zhì)點(diǎn) i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； Gi、Gj分別為集中于質(zhì)點(diǎn)i、j的重力荷載代表值； Hi、Hj分別為質(zhì)點(diǎn)i、j計(jì)算高度。 3.3 地震作用的計(jì)算 3）樓層各構(gòu)件的豎向地震作用效應(yīng)可按各構(gòu)件承受的重力荷載代表值比例分配，并宜乘以增大系數(shù)。 （2）水平長(zhǎng)懸臂構(gòu)件、大跨度結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)上部樓層外挑部分考慮豎向地震作用時(shí)，豎向地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值在8度和9度設(shè)防時(shí)，可分別取該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受的重力荷

25、載代表值的10和20；即：3.4 荷載效應(yīng)組合 3.4.1 非抗震設(shè)計(jì)的組合無(wú)地震作用效應(yīng)組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定： 上式又可分為： （1）永久荷載效應(yīng)起控制作用： （2）可變荷載效應(yīng)起控制作用： 1）風(fēng)荷載為主要可變荷載、樓面活荷載為次要可變荷載時(shí) 2）樓面活荷載為主要可變荷載、風(fēng)荷載為次要可變荷載時(shí) 注：對(duì)書庫(kù)、檔案庫(kù)、儲(chǔ)藏室、通風(fēng)機(jī)房和電梯機(jī)房，樓面活荷載組合值系數(shù)取的場(chǎng)合應(yīng)取為；3.4 荷載效應(yīng)組合3.4.2 抗震設(shè)計(jì)的組合有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定： 式中：S荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； SGE重力荷載代表值效應(yīng)； w風(fēng)

26、荷載組合值系數(shù)，取。 SEhk水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)； SEvk豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)； Eh 、Ev水平、豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù)；G重力荷載分項(xiàng)系數(shù)；w風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)；3.4 荷載效應(yīng)組合 有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用： 1）承載力計(jì)算時(shí)，分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按表采用； 當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，G不應(yīng)大于； 2）位移計(jì)算時(shí)，本規(guī)程公式中各分項(xiàng)系數(shù)均取。 3.5 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算原則 引入一些假定，使高層結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，便于計(jì)算。（1）彈性工作狀態(tài)：一般從整體上考慮還是處于彈性工作階段，按彈性方

27、法計(jì)算。注意：1）局部可能因內(nèi)力過(guò)大進(jìn)入彈塑性階段，則予以修正？；2）罕遇地震第二階段設(shè)計(jì)，通過(guò)“大震不倒”的構(gòu)造要求予以保證。（2）高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮整體共同工作（3）樓板在自身平面內(nèi)的剛度無(wú)限大，平面外的剛度忽略不計(jì) 目的：保證在結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計(jì)算中，樓板平面只有剛體位移平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，而不改變形狀。下列情況下，樓板變形比較顯著，樓板剛度無(wú)限大的假定不適用。 1）樓面內(nèi)有很大開(kāi)洞或缺口，寬度削弱； 2）樓面有較長(zhǎng)外伸段； 3）底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層樓面；4）樓面的整體性較差辦法：1）對(duì)采用剛性樓面假定的計(jì)算結(jié)果加以修正； 2）采用考慮樓面的平面內(nèi)剛度的計(jì)算方法。3.5 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算原則（

28、4）在計(jì)算中應(yīng)考慮墻與柱子的軸向變形的影響 由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知，計(jì)算結(jié)構(gòu)位移的公式為： 1）低層建筑結(jié)構(gòu)：只考慮彎矩項(xiàng)，因?yàn)檩S力項(xiàng)和剪切項(xiàng)很小，一般可以不考慮。 2）高層建筑結(jié)構(gòu)：由于層數(shù)較多，高度大，軸力值很大，再加上沿高度積累的軸向變形顯著，軸向變形會(huì)使高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力數(shù)值與分布產(chǎn)生顯著的改變。 注意：軸向變形時(shí)要考慮施工分層施加豎向荷載因素，不能簡(jiǎn)單按一次加載考慮，否則會(huì)出現(xiàn)不合理的計(jì)算結(jié)果。 3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算 即使是完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)中，在風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)都可能受扭。但是扭轉(zhuǎn)計(jì)算是個(gè)比較困難的問(wèn)題，無(wú)法精確計(jì)算，在工程設(shè)計(jì)中，扭轉(zhuǎn)問(wèn)題要著重從設(shè)計(jì)方案、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)布置或配筋構(gòu)造

29、、連接構(gòu)造上妥善考慮： 1）盡可能減少扭轉(zhuǎn)； 2）盡可能加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭能力，計(jì)算僅作為一種補(bǔ)充手段。 扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算：仍建立在平面結(jié)構(gòu)及樓板在自身平面內(nèi)剛度無(wú)限大這兩個(gè)基本假定的基礎(chǔ)上，一般是先作平移下內(nèi)力分析，然后考慮扭轉(zhuǎn)作用對(duì)內(nèi)力及位移加以修正。3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算3.6.1 質(zhì)量中心、剛度中心及扭轉(zhuǎn)偏心距 確定水平力作用中心及剛度中心，二者之距即扭轉(zhuǎn)偏心距。 （1）水平荷載作用中心 風(fēng)荷載的合力作用點(diǎn)：位置按靜力矩平衡條件確定。 等效地震荷載的作用點(diǎn)：慣性力的合力作用點(diǎn)，與質(zhì)量分布有關(guān)，稱為質(zhì)心，按下式計(jì)算：3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算（2）剛度中心計(jì)算 所謂剛度中心，在近似方法中是指

30、各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度的中心，簡(jiǎn)稱為剛心。 計(jì)算方法與形心計(jì)算方法類似。把抗側(cè)力單元的抗側(cè)移剛度作為假想面積，求得假想面積的形心就是剛度中心。 抗例側(cè)移剛度是指抗側(cè)力單元在單位層間位移下的層剪力值，即：3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算 框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)的剛度中心。 1）框架結(jié)構(gòu)3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算2）剪力墻結(jié)構(gòu)各片剪力墻的剪力是由其各自的等效剛度Ieq分配的：由各片剪力墻的剪力即可計(jì)算結(jié)構(gòu)剛度中心：3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算3）框剪結(jié)構(gòu) 在框剪結(jié)構(gòu)中，框架和剪力墻的剪力分配較為復(fù)雜，框架柱的側(cè)移剛度D和剪力墻的等效剛度Ieq不能直接適用，但可根據(jù)各抗側(cè)力構(gòu)件分配的剪力值進(jìn)行計(jì)算：

31、 一個(gè)新的解釋：結(jié)構(gòu)剛度中心可以用結(jié)構(gòu)內(nèi)各抗側(cè)力構(gòu)件分配的剪力值進(jìn)行計(jì)算。 3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算（3）結(jié)構(gòu)偏心距計(jì)算 偶然偏心：于施工、使用或地震地面運(yùn)動(dòng)的扭轉(zhuǎn)分量等因素所引起的偶然偏心的不利影響。 計(jì)算單向地震作用時(shí)應(yīng)考慮偶然偏心的影響： ei=Li （） 式中：ei第i層質(zhì)心偏移值，各樓層質(zhì)心偏移方向相同； Li第i層垂直于地震作用方向的建筑物總長(zhǎng)度。 即使對(duì)于平面規(guī)則（包括對(duì)稱）的建筑結(jié)構(gòu)也規(guī)定了偶然偏心；對(duì)于平面布置不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，除其自身偏心外，還要加上偶然偏心，即：類似：附加偏心距ea3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算3.6.2 考慮扭轉(zhuǎn)作用的剪力修正 層間剪力Vx距剛心ex，因而有扭

32、矩MtVxex，在Vx和Mt的共同作用下，結(jié)構(gòu)位移有：平動(dòng)+轉(zhuǎn)動(dòng)。 與y軸平行的第i片結(jié)構(gòu)沿y方向的層間位移為： 與x軸平行的第k片結(jié)構(gòu)沿x方向的層間位移為： 3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算由抗側(cè)移剛度定義可知：由力的平衡條件：N0、M0，可得：3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算由式（e）（f）推導(dǎo)可得：將（）、（）代入式（c）、（d），則有：3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算 同理，當(dāng)x方向作用有偏心剪力Vx和扭矩Vxex時(shí)亦可推出下面公式： 上式表明：無(wú)論在哪個(gè)方向水平荷載有偏心而引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)方向抗側(cè)力單元都能參加抵抗扭矩，但平移變形時(shí)，與力作用方向相垂直的抗側(cè)力單元不起作用。 3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化

33、計(jì)算忽略（i）（k）的影響，上面4式可簡(jiǎn)寫為： 式中： 3.7 抗震設(shè)計(jì)的一般原則3.7.1 地震地面運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（1）地表土的作用 放大和濾波3.7 抗震設(shè)計(jì)的一般原則 放大器：把基巖的加速度放大，表土越深，土質(zhì)越差，放大作用越顯著，對(duì)建筑物產(chǎn)生的震害越大； 濾波器：把場(chǎng)地土自振周期一致的地震波得到放大，不一致的成分衰減，使地震波的主頻率與場(chǎng)地卓越周期的頻率一致。 這樣，當(dāng)建筑物的自振周期與場(chǎng)地卓越周期一致或接近時(shí)，由于共振而使震害更加嚴(yán)重。 例：墨西哥地震，出于墨西哥城表土沖積層很厚，地震波主要周期為2s，因而1015層的建筑物破壞特別嚴(yán)重。 3.7 抗震設(shè)計(jì)的一般原則（2）地震地面運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

34、 地震是非常復(fù)雜的三維振動(dòng)，不僅平面上x、y向同時(shí)進(jìn)行雙向振動(dòng)，而且還有顯著的豎向振動(dòng)。 僅就平面振動(dòng)而言，也極為不規(guī)則的。 豎向振動(dòng)對(duì)高層建筑中懸挑結(jié)構(gòu)和大跨度樓蓋和屋蓋，都有顯著的影響。 抗震規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，只對(duì)建筑物平面的兩個(gè)主軸方向分別進(jìn)行驗(yàn)算，不考慮雙向地震力同時(shí)作用。3.7 抗震設(shè)計(jì)的一般原則（3）地震對(duì)建筑物作用的特點(diǎn) 地震對(duì)建筑物作用的顯著特點(diǎn)：與建筑物本身、場(chǎng)地上的動(dòng)力特性有關(guān)；不同周期的建筑物，其地震反應(yīng)是不同的 與風(fēng)荷載作用時(shí)間(幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí))相比：地震作用的時(shí)間是十分短的，一次往往只經(jīng)歷短短的幾十秒鐘，其中強(qiáng)烈振動(dòng)僅僅幾秒鐘。但地震時(shí)間越長(zhǎng)，破壞越嚴(yán)重。（4）地震作用強(qiáng)度的衡量標(biāo)志 標(biāo)志：地震最大加速度，即在地震過(guò)程中建筑物基礎(chǔ)輸入的最大加速度amax。 單位：g（2)或gaI(1gal10mm/s2)：1g981gal。 7度相當(dāng)于最大加速度為0.1g （ 100ga1 ），8度相當(dāng)于0.2g l（200ga），9度相當(dāng)于0.4g （ 400gal ）。 3.7 抗震設(shè)計(jì)的一般原則 地震作用是一種慣性力，使建筑物產(chǎn)生內(nèi)力