第4章-荷载效应组合-最不利内力ppt课件.ppt
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1、第4章荷载效应组合与最不利内力钢筋凝土结构设计过程概要方案设计n结构选型 高层建筑 (要结合建筑和结构考虑)n结构布置高层建筑的重点内容(概念设计) n抗震等级(重要性等级、高度等级、场地类别)高层建筑抗震结构n初选结构尺寸和材料混凝土结构设计n结构布置图平面图和剖面图n注:要通过适用、技术、经济等各方面的比较和计算最终确定方案。结构设计和计算手工和程序计算n确定荷载各种荷载的标准值和设计值荷载和设计方法n结构计算计算恒、活、风、震的荷载效应S。混凝土结构设计 n变形验算整体变形、层间变形高层建筑与抗震结构结构构件设计配筋与截面承载力SR/REn荷载效应组合与调幅荷载效应组合设计值荷载和设计方
2、法,高层建筑与抗震结构 Sn配筋计算(SR)混凝土原理n抗震验算(SR)抗震结构讲框架。 高层建筑讲剪力墙n构造措施(SR) 混凝土结构设计抗震结构中讲解n结构施工图(配筋图)其它承重构件设计楼梯、阳台、雨蓬等混凝土结构设计地基和基础设计土力学与地基基础与抗震结构本章讲授内容提要4.1 承载力验算4.2 侧移的限值4.3 舒适度要求4.4 稳定和抗倾覆4.5 抗震结构延性要求和抗震等级n延性n抗震等级4.6 荷载效应组合与最不利内力n调幅问题4.1 承载力验算注意:结构的抗震承载力小于静承载力。同时考虑地震作用的偶然性和持续时间短,所以对可靠性要求降低。所以承载力调整系数是一个小于1的数。RE
3、EERS有地震作用的内力组有地震作用的内力组合设计值合设计值抗震承载力设计值抗震承载力设计值承载力调整系数承载力调整系数4.2 侧移的限值(P.75)限制顶部位移限制层间位移使用阶段层间位移限值-目的风和多遇地震层间侧移的限值(正常使用状态)层间位移:两楼层楼板的相对水平位移。层间位移大会导致非结构构件的破坏。PKPM计算结果(WDisp.out) = 工况 2 = X 双向地震作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) h JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx Max-Dx/h DxR/Dx Ratio_AX
4、 13 1 1330 15.23 15.03 1.01 3300. 1327 0.81 0.81 1.00 1/4063. 0.5% 0.83 12 1 1243 15.62 14.83 1.05 3000. 1232 0.83 0.75 1.10 1/3615. 20.8% 0.84 11 1 1138 14.98 14.16 1.06 3000. 1123 0.98 0.92 1.07 1/3056. 18.3% 1.01 10 1 1030 14.16 13.33 1.06 3000. 1016 1.14 1.09 1.04 1/2626. 14.5% 1.12 9 1 923 13.1
5、4 12.33 1.07 3000. 909 1.30 1.26 1.03 1/2315. 11.1% 1.13 8 1 816 11.94 11.15 1.07 3000. 802 1.43 1.41 1.02 1/2096. 8.0% 1.07 7 1 709 10.57 9.82 1.08 3000. 709 1.55 1.53 1.01 1/1933. 5.2% 1.01 6 1 602 9.05 8.35 1.08 3000. 602 1.66 1.62 1.02 1/1812. 2.3% 0.96 5 1 495 7.42 6.79 1.09 3000. 495 1.72 1.67
6、 1.03 1/1742. 1.3% 0.91 4 1 388 5.71 5.16 1.11 3000. 388 1.74 1.66 1.05 1/1726. 6.3% 0.85 3 1 281 3.98 3.54 1.12 3000. 281 1.68 1.56 1.08 1/1785. 15.5% 0.78 2 1 174 2.30 2.01 1.14 3000. 174 1.48 1.32 1.12 1/2030. 44.3% 0.66 1 1 64 0.82 0.70 1.17 3000. 64 0.82 0.70 1.17 1/3650. 91.7% 0.40 X方向最大值层间位移角
7、: 1/1726.符号说明 Floor : 层号 Tower : 塔号 Jmax : 最大位移对应的节点号 JmaxD : 最大层间位移对应的节点号 Max-(Z) : 节点的最大竖向位移 h : 层高 Max-(X),Max-(Y) : X,Y方向的节点最大位移 Ave-(X),Ave-(Y) : X,Y方向的层平均位移 Max-Dx ,Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移 Ave-Dx ,Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移 Ratio-(X),Ratio-(Y): 最大位移与层平均位移的比值 Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值 Max-D
8、x/h,Max-Dy/h : X,Y方向的最大层间位移角 DxR/Dx,DyR/Dy : X,Y方向的有害位移角占总位移角的百分比例 Ratio_AX,Ratio_AY : 本层位移角与上层位移角的1.3倍及上三层平均位移角的1.2倍的比值的大者 X-Disp,Y-Disp,Z-Disp:节点X,Y,Z方向的位移罕遇地震层间侧移的限值作用:防止倒塌4.3 舒适度要求目的:保证人的舒适对象:高度超过150m的建筑需要验算荷载:采用重现期为10年的风荷载。内容:是风荷载作用下的顶点加速度amax2max2max/25. 0/15. 0sasa办公、旅馆住宅、公寓4.4 稳定和抗倾覆整体稳定和倾覆问
9、题是水平荷载的效应本节请自行阅读。仅仅讲解P-效应P-效应概念:水平荷载P作用下, 侧向变形和重力荷载导致附加弯矩。钢筋混凝土结构不需要考虑P-效应。大部分钢结构需要考虑P-效应4.5 抗震结构延性要求和抗震等级钢筋混凝土结构要通过延性设计才能实现较好的延性。延性结构可以通过合理的设计实现决定结构的抗震能力变形能力承载力. 2. 1提高承载力: 只能推迟结构进入塑性阶段;提高延性: 削减地震反应,提高结构抵御地震的能力。4.5 抗震结构延性要求和抗震等级延性延性:结构/构件在进入塑性状态以后,具有较大的塑性变形能力,同时又能基本维持承载力。结构延性的度量结构延性的度量:延性比:延性比n延性比=
10、维持结构承载力的框架顶点最大位移 / 屈服时框架顶点的位移。设计延性结构的目的设计延性结构的目的:n避免出现无先兆的脆性破坏;n利用结构/构件的延性(而不是承载力)在地震中耗能,减轻震害;n实现“中震可修、大震不倒”。措施:合理选择结构体系、合理布置结构、根据不同抗震等级加强构造措施。延性的概念注意:强度高的材料延性不一定好(往往不好)同样的材料,不同形式的破坏延性也不同延性比-延性的度量指标结构不同部位的延性要求n延性比:结构(构件或材料)破坏前极限变形与最大弹性变形之比。n注:变形是广义的,可以是应变、挠度、曲率或转角。相应地就有所谓,曲率延性系数;转角延性系数;总位移延性系数和楼层相对位
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