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《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(第二講)ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第二講抗風(fēng)、抗震設(shè)計(jì)方法簡介第一節(jié)抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法一、抗風(fēng)設(shè)計(jì)原則?風(fēng)作用出現(xiàn)的概率大,大風(fēng)作用的時(shí)間較長?人們要求在50年或100年重現(xiàn)期的風(fēng)作用下結(jié)構(gòu)仍然能正常使用,也就是要求結(jié)構(gòu)處于彈性和小位移狀態(tài)抗風(fēng)設(shè)計(jì)主要基于承載力設(shè)計(jì),對(duì)高度較高的高層建筑,還要保證2?10年重現(xiàn)期的風(fēng)荷載作用下人處于舒適狀態(tài)(風(fēng)作用下的加速度)?“舒適度”的概念?目前國內(nèi)研究還很少加拿大的達(dá)文波特教授(Pro.Davenport)第一次提出舒適度與房屋頂層加速度關(guān)系?控制房屋頂層加速度的方法,滿足舒適度要求?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:二、風(fēng)荷載計(jì)算?幾點(diǎn)說明?
2、考慮到房屋高度大于60m的高層建筑對(duì)風(fēng)荷載比較敏感,承載力設(shè)計(jì)時(shí)風(fēng)荷載計(jì)算可按基本風(fēng)壓的1.1倍采用。?對(duì)于房屋高度不超過60m的一般高層建筑,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。?相對(duì)02規(guī)程,本次修訂:(1)取消了“特別重要”的高層建筑的風(fēng)荷載增大要求,主要因?yàn)閷?duì)重要的建筑結(jié)構(gòu),其重要性已在結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值中;(2)對(duì)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),其要求可比承載力設(shè)計(jì)適當(dāng)降低,一般仍可采用基本風(fēng)壓值或由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況確定,不再作為強(qiáng)制性要求;(3)對(duì)風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑結(jié)構(gòu),風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)不再強(qiáng)調(diào)按100年重現(xiàn)期的風(fēng)
3、壓值采用,而是直接按基本風(fēng)壓增大10%采用。2、風(fēng)壓高度變化系數(shù)?在大氣邊界層內(nèi),風(fēng)速隨地面高度而增大。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。通常認(rèn)為在離地面高度為300m~500m時(shí),風(fēng)速不再受地面粗糙度的影響,也即達(dá)到所謂“梯度速度”,該高度稱之為梯度風(fēng)高度。?對(duì)于平坦或稍有起伏的地形,風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別決定?!督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2011)將地面粗糙度分為A、B、C、和D四類(見表)。3、風(fēng)載體型系數(shù)?《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2011)表7.3.1列出38項(xiàng)不同類型
4、的建筑物和各類結(jié)構(gòu)的體型系數(shù),當(dāng)建筑物與表中列出的體型類同時(shí)可參考應(yīng)用。?房屋和構(gòu)筑物與表中的體型類同時(shí),可按表規(guī)定取用;?房屋和構(gòu)筑物與表中的體型類不同時(shí),可參考有關(guān)資料采用;?房屋和構(gòu)筑物與表中的體型類不同且無參考資料可借鑒時(shí),宜由風(fēng)洞試驗(yàn)確定;?對(duì)重要且體型復(fù)雜的房屋和構(gòu)筑物,應(yīng)由風(fēng)洞試驗(yàn)確定。?《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)對(duì)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2011)表7.3.1的簡化和整理,給出了12種體型的風(fēng)載體型系數(shù)(附錄B)。1、矩形截面2、L形截面3、槽形截面4、正多邊形平面、圓形平面5、扇形平面6、棱形平面7、
5、十字形平面8、井字形平面9、X形平面10、艸形平面11、六角形平面12、Y形平面??《規(guī)程》(JGJ3-2010)第4.2.3款,給出了按《規(guī)范》(GB50009-2011)表7.3.1的適當(dāng)簡化和整理后風(fēng)載體型系數(shù)ms:?圓形截面建筑取ms=0.8;?正多邊形及截角三角形平面建筑,由下列公式計(jì)算:?高寬比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取ms=1.3;?下列建筑取ms=1.4?V形、Y形、弧形、雙十字形、井字形平面建筑;?L形、槽形和高寬比H/B大于4的十字形平面建筑;?高寬比H/B大于4,長寬比L/B不大于1.5的矩形、鼓形平面建筑?在需要更細(xì)
6、致進(jìn)行風(fēng)荷載計(jì)算的場(chǎng)合,風(fēng)荷載體形系數(shù)可按《規(guī)程》(JGJ3-2010)附錄B采用,或由風(fēng)洞試驗(yàn)確定?房屋高度大于200mm或(取消:房屋高度大于150m,)有下列情況之一時(shí),宜進(jìn)行風(fēng)動(dòng)試驗(yàn)判斷確定建筑物的風(fēng)荷載:?平面形狀或立面形狀復(fù)雜;?立面開洞或連體建筑;?周圍地形和環(huán)境較復(fù)雜。對(duì)風(fēng)動(dòng)試驗(yàn)的結(jié)果,當(dāng)與按規(guī)范計(jì)算的風(fēng)荷載存在較大差距時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)進(jìn)行分析判斷,合理確定建筑物的風(fēng)荷載取值。?風(fēng)洞試驗(yàn)?在風(fēng)洞中建筑物能實(shí)現(xiàn)大氣邊界層范圍內(nèi)風(fēng)的平均風(fēng)剖面、紊流和自然流動(dòng),即要求能模擬風(fēng)速隨高度的變化大氣紊流縱向分量?建筑物長度尺寸具有相同的相似常數(shù)?建筑物的風(fēng)
7、洞尺寸:寬2?4m、高2?3m,長5?30m模擬風(fēng)剖面?要求模型與原形的環(huán)境風(fēng)速梯度、紊流強(qiáng)度和紊流頻譜在幾何上和運(yùn)動(dòng)上都相似?風(fēng)洞試驗(yàn):委托風(fēng)工程專家和專門的實(shí)驗(yàn)人員費(fèi)用較高(國外應(yīng)用較普遍、國內(nèi)應(yīng)用較少)?風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)P头诸悾?剛性壓力模型?主要量測(cè)建筑物表面的風(fēng)壓力(吸力)建筑模型材料:采用有機(jī)玻璃建筑模型比例:約1:300?1:500建筑模型本身、周圍結(jié)構(gòu)模型以及地形都應(yīng)與實(shí)物幾何相似,與風(fēng)流動(dòng)有明顯關(guān)系的特征(建筑外形、突出部分等)都應(yīng)正確模擬。風(fēng)洞試驗(yàn)得到結(jié)構(gòu)的平均壓力、波動(dòng)壓力、體型系數(shù)。風(fēng)洞試驗(yàn)一次需持續(xù)60s左右,相應(yīng)實(shí)際時(shí)間1h。?氣動(dòng)彈性
8、模型?對(duì)高寬比大于5、需要考慮舒適度的高柔建筑時(shí)采用