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第4章 设计要求与荷载效应组合

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[工学]高层建筑设计第4章 设计要求及荷载效应组合

[工学]高层建筑设计第4章 设计要求及荷载效应组合

马那瓜美洲银行大楼动力分析
表4-4 结构确定抗震等级时的烈度表
建筑类别
丙类
甲、乙类
设防烈度
6度 7度 8度 9度 6度 7度 8度 9度
确定抗震等级 Ⅰ类场地 6 6 7 8 6 7 8 9 时考虑的烈度 Ⅱ～Ⅳ类场地 6 7 8 9 7 8 9 9*
图4-4
（d）
图4-5
图4-5
图4-6
4.5.2 抗倾覆问题
(1)控制高宽比
(2)基底零应力区满足一定要求时不需要进行抗倾 覆验算(pp77) 。
4.6 抗震结构延性要求和抗震等级
4.6.1 延性结构的概念
(1)延性的概念
延性——结构(截面)能维持承载能力而又具有较大的 塑性变形的能力。如图4-2：
截面开始屈服 —— My、 y、fy、 y 截面破坏 —— Mu、 u、fu、 u
γL——考虑结构使用年限的荷载调整系数。50年时取1.0 ；100年时取1.1
2、有地震作用组合： SE= γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+ψWγWSWk
注：抗震设计时，应同时考虑无地震作用组合和有地震作用 组合。
4.1.2 竖向活荷载的布置
1、恒载布置——全部作用在结构上。
2、活载布置 高层民用建筑一般满布计算内力(图4-4(d))，为了安 全起见，可以把框架梁的弯矩乘以1.1~1.2的放大系数. 在贮藏、书库或其他有很重使用荷载(q>4kN／m2)的 结构中，应考虑最不利荷载布置(图4-4(a)、(b)、 (c)) 。
(2)跨中截面——最大正弯矩。
2、柱
控制截面为上、下两个端截面，柱子多设计成 对称配筋。要考虑下述四种可能组合：
|M|max及相应的N； Nmax及相应的M； Nmin及相应的M。 |M|比较大（不是绝对最大），但N比较小或N比较大 （不是绝对最小或绝对最大）。 柱子还要组合最大剪力Vmax。

建筑幕墙设计(第四章)荷载及其组合

建筑幕墙设计(第四章)荷载及其组合
横梁：竖向验算永久荷载单独作用下的挠度。
横向验算风荷载单独作用下挠度。
4 荷载及荷载组合
第二节 风荷载 风荷载是作用于幕墙的一种主要直接作用，它垂 直作用于幕墙面板表面。 设计要求：(1)既需考虑长期使用过程中，在一定时距平
均最大风速的风荷载作用下保证 正常使用功 能不受影响。 (2)在阵风袭击下不受损坏，避免事故发生。
风荷载计算公式:
w w（主体结构） w w（外围护 幕墙）
k Z s z o k gz s z o
4 荷载及荷载组合
第二节 风荷载 1 基本风压Wo
当风以一定速度向前运动遇到幕墙阻碍时，幕墙承受风 压，幕墙所在地区不同，它们的基本风压不同。
Vo / 2 wo
A：近海海面、海岛、海岸、湖岸、沙漠 B：田野、乡村、丛林、丘陵、房屋稀疏的乡镇 C：密集建筑群的城市市区（一般城市) D：密集建筑群且房屋较高城市（北京、上海等）
4 荷载及荷载组合

A z c z
1.379( z /10) 0.616( z /10)
0.24
0.44

B z D z



4 荷载及荷载组合
4 阵风系数 gz 第二节 风荷载
瞬时风压峰值与10min平均风压（基本风压）的比值， 取决于场地粗糙度类别和建筑物高度。 K (1 2 ) 玻璃幕墙 石材金属幕墙取2.25 gz f K-地区粗糙度调整系数 A取0.92 B取0.89


A f
C取0.85 D取0.8
4 荷载及荷载组合
第一节 概述 2 幕墙的荷载组合 承载Hale Waihona Puke 极限状态G G w w w

高层建筑结构设计-第4章-结构设计基本规定

高层建筑结构设计-第4章-结构设计基本规定

高层建筑结构设计广西大学土木建筑工程学院贺盛第四章结构设计基本规定4.6 舒适度验算4.7 抗震设防类别4.8 抗震等级4.9 变形缝设置4.1 适用最大高度及高宽比4.2 结构布置的规则性4.3 承载力验算4.4 荷载效应组合4.5 变形验算本章重点➢掌握各类房屋的适用最大高度及高宽比➢掌握各类结构布置原则及规则性判别方法➢掌握荷载效应组合及承载力验算方法➢掌握变形验算方法➢了解舒适度验算方法➢掌握各类建筑抗震等级确定方法➢熟悉各种变形缝的类型及设置原则4.1 适用最大高度及高宽比结构设计首先需根据房屋高度、抗震设防、设防烈度等因素，确定一个与之匹配的、经济且合理的结构体系，以使结构效能得到充分发挥，材料强度得到充分利用。

《建筑结构抗震设计规范》GB50011-2010（以下简称《抗规》）、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010（以下简称《高混规》）及《高层民用建筑钢结构设计规程》JGJ-2015（以下简称《高钢规》）规定了钢筋混凝土结构、钢结构及混合结构房屋建筑的最大适用高度。

将钢筋混凝土结构房屋划分为A与B级。

当房屋高度满足下表时，为A级。

当钢筋混凝土结构房屋高度不满足上表，但满足下表时，为B级。

当房屋高度不满足下表时，为超限高层建筑。

民用钢结构房屋的最大适用高度如下表所示。

表中筒体不包括钢筋混凝土筒。

混合结构房屋的最大适用高度如下表所示。

4.1.2 房屋建筑适用的高宽比房屋建筑适用的高跨比，是对结构刚度、整体稳定承载能力及经济合理性的宏观控制指标。

当结构设计满足承载力、稳定、抗倾覆、变形及舒适度等基本条件之后，仅从结构安全角度考虑，高宽比限值不是必须满足的。

高宽比主要影响结构设计的经济性。

钢筋混凝土结构房屋建筑的适用高宽比如下表。

4.1.2 房屋建筑适用的高宽比钢结构房屋建筑的适用高宽比如下表。

混合结构房屋建筑的适用高宽比如下表。

4.2 结构布置的规则性建筑平面可分为板式和塔式两大类。

风电场风电机组塔架的地基基础荷载荷载工况与荷载效应组合及分项系数设计方案

风电场风电机组塔架的地基基础荷载荷载工况与荷载效应组合及分项系数设计方案

风电场风电机组塔架的地基基础荷载荷载工况与荷载效应组合及分项系数设计方案1.1 荷载1.1.1 作用在风电机组地基基础上的荷载按随时间的变异可分为三类：1 永久荷载，如上部结构传来的竖向力F zk、基础自重G1、回填土重G2等。

2 可变荷载，如上部结构传来的水平力F xk和F yk、水平力矩M xk 和M yk、扭矩M zk，多遇地震作用F e1等。

当基础处于潮水位以下时应考虑浪压力对基础的作用。

3 偶然荷载，如罕遇地震作用F e2等。

1.1.2 根据GB 50223的有关规定，风电机组地基基础的抗震设防分类定为丙类，应能抵御对应于基本烈度的地震作用，抗震设防的地震动参数按GBl8306确定。

1.1.3 上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载效应宜用荷载标准值表示，为正常运行荷载、极端荷载和疲劳荷载三类。

正常运行荷载为风力发电机组正常运行时的最不利荷载效应，极端荷载为GB 18451.1中除运输安装外的其他设计荷载状况（DLC）中的最不利荷载效应，疲劳荷载为GB 18451.1中需进行疲劳分析的所有设计荷载状况（DLC）中对疲劳最不利的荷载效应。

1.1.4 对于有地震设防要求的地区，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载还应包括风电机组正常运行时分别遭遇该地区多遇地震作用和罕遇地震作用的地震惯性力荷载。

1.1.5 地基基础设计时应将同一工况两个水平方向的力和力矩分别合成为水平合力F rk、水平合力矩M rk，并按单向偏心计算。

1.2 荷载工况与荷载效应组合1.2.1 地基基础设计的荷载应根据极端荷载工况、正常运行荷载工况、多遇地震工况、罕遇地震工况和疲劳强度验算工况等进行设计。

极端荷载工况为上部结构传来的极端荷载效应叠加基础所承受的其他有关荷载；正常运行荷载工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加基础所承受的其他有关荷载；多遇地震工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加多遇地震作用和基础所承受的其他有关荷载；罕遇地震工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加罕遇地震作用和基础所承受的其他有关荷载；疲劳强度验算工况为上部结构传来的疲劳荷载效应叠加基础所承受的其他有关荷载。

荷载效应标准组合

荷载效应标准组合

荷载效应标准组合
荷载效应标准组合是指在工程设计中，根据不同荷载的作用情况，采用不同的标准组合来考虑结构的受力情况。

荷载效应标准组合的确定对于结构的安全性和可靠性具有重要的影响，因此在工程设计中必须要严格按照相关规范和标准进行确定和应用。

首先，荷载效应标准组合的确定需要根据结构所受荷载的性质和作用情况进行分析和计算。

在工程设计中，结构所受的荷载主要包括恒载、活载、风载、地震作用等，这些荷载的作用情况各不相同，因此需要根据具体情况来确定相应的荷载效应标准组合。

其次，荷载效应标准组合的确定需要考虑不同荷载之间的相互作用。

在实际工程中，结构所受的荷载往往是多种多样的，不同荷载之间可能存在相互作用，因此在确定荷载效应标准组合时，需要充分考虑不同荷载之间的相互作用，以确保结构在受力情况下能够满足安全性和可靠性的要求。

另外，荷载效应标准组合的确定还需要考虑结构的受力性能和受力特点。

不同结构在受力情况下可能存在不同的受力性能和受力特点，因此在确定荷载效应标准组合时，需要根据结构的具体情况
来进行分析和计算，以确保确定的标准组合能够准确反映结构的受力情况。

总的来说，荷载效应标准组合的确定是工程设计中非常重要的一部分，它直接关系到结构的安全性和可靠性。

在确定荷载效应标准组合时，需要充分考虑结构所受荷载的性质和作用情况，考虑不同荷载之间的相互作用，考虑结构的受力性能和受力特点，以确保确定的标准组合能够准确反映结构的受力情况，保证结构在使用过程中能够安全可靠地工作。

GB50009-2001《建筑结构荷载规范》

GB50009-2001《建筑结构荷载规范》

建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范(GB50009-2001)第1章总则第1.0.1条为了适应建筑结构设计的需要，以符合安全实用、经济合理的要求，特制订本规范。

第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的结构设计。

第1.0.3条本规范是根据《建筑结构设计统一标准》(GB50068-2001)规定的原则制订的。

建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、第1.0.4条焊接变形、温度变化或地震等引起的作用)。

本规范仅对荷载作出规定。

第1.0.5条本规范采用的设计基准期为50年.建设结构设计中涉及的作用或荷载,除按本规范执行外,尚应符合现行的其他国家标准第1.0.6条的规定.2.1 术语第2.1.1条永久荷载permanent load在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载.第2.1.2条可变荷载vaiable load在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比在可以忽略不计的荷载.第2.1.3条偶然荷载accidental load在结构使用期间不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载.第2.1.4条荷载代表值reprsentative values of a load设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值,例如标准值.组合值.频遇值和准永久值.第2.1.5条设计基准期design reference period为确定可变荷载代表值而选用的时间参数.第2.1.6条标准值characteristic value/nominal value荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值.众值.中值或某个分位值).第2.1.7条组合值combination value对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值;或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值.第2.1.8条频遇值frequent value对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为这规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值.第2.1.9条准永久值quasi-permanet value对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值.第2.1.10条荷载设计值design value of a load荷载代表值与荷载分项系数的乘积.第2.1.11条荷载效应load effect由荷载引起结构或结构构件的反应,例如内力,变形和裂缝等.第2.1.12条荷载组合load combination按极限状态设计时,为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定.第2.1.13条基本组合fundamental combination承载能力极限状态计算时,永久作用和可变作用的组合.第2.1.14条偶然组合accidental combination承载能力极限状态计算时,永久作用,可变作用和一个偶然作用的组合.第2.1.15条标准组合characteristic/nominal combination正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合.第2.1.16条频遇组合frequnt combinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用频遇值或永久值为荷载代表值的组合. 第2.1.17条准永久组合quasi-permanent combinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合.第2.1.18条等效均布荷载equivalent uniform live load结构设计时,楼面上下连续分布的实际荷载,一般采用均布荷载代替;等效均布荷载系指其要结构上所得的荷载效应能与实际的荷载效应保持一致的均布的均布荷载.第2.1.19条从属面积tributary area从属面积是在计算梁柱构件时采用,它是指所计算构件负荷的楼面面积,它应由楼板的零线划分,在实际应用中可作适当简化.第2.1.20条动力系数dynamic coeffcient承受动力荷载的结构或构件,当按静力设计时采用的系数,其值为结构或构件的最大动力效应与相应静力效应的比值.第2.1.21条基本雪压reference snow pressure雪荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定.第2.1.22条基本风压reference wind pressure风荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速,再考虑相应的空气密度,按公式(D.2.2-4)确定的风压.第2.1.23条地面粗糙度terrain roughness风在到达结构以前吹越过2km范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级.2.2 符号第2.2.0条G k---永久荷载的标准值;Q k---可变荷载的标准值;G Gk---永久荷载效应的标准值;S Qk---可变荷载效应的标准值;S---荷载效应组合设计值;R---结构构件抗力的设计值;S A---顺风向风荷载效应;S C---横风向风荷载效应;T---结构自振周期;H---结构顶部高度;B---结构迎风面宽度;R e---雷诺数;S t---斯脱罗哈数;s k---雪荷载标准值;s0---基本雪压;w k---风荷载标准值;w0---基本风压;νcr---横风向共振的临界风速;α---坡度角;βz---高度z处的阵风系数;βgz---高度z处的阵风系数;γ0---结构重要性系数;γG---永久荷载的分项系数;γQ---可变荷载的分项系数;ψc---可变荷载的组合值系数;ψf---可变荷载的频遇值系数;ψq---可变荷载的准永久值系数;μr---屋面积雪分布系数;μz---风压高度变化系数;μs---风荷载体型系数;η---风荷载地形,地貌修正系数;ξ---风荷载脉动增大系数;ν---风荷载脉动影响系数;φz---结构振型系数;ζ---结构阻尼比.第3章建筑结构荷载规范3.1 荷载分类和荷载代表值第3.1.1条结构上的荷载，可分为下列三类:1.永久荷载,例如结构自重、土压力,预应力等。

荷载效应标准组合

荷载效应标准组合

荷载效应标准组合
荷载效应标准组合是结构工程设计中非常重要的一部分，它涉及到结构在不同荷载作用下的受力情况，对于确保结构的安全性和稳定性具有至关重要的意义。

在工程设计中，我们需要根据实际情况来确定荷载效应标准组合，以便对结构进行合理的设计和计算。

首先，荷载效应标准组合是根据结构的设计荷载和荷载组合规范来确定的。

在结构设计中，我们需要考虑到不同类型的荷载，如恒载、活载、风载、地震作用等，这些荷载会对结构产生不同的影响，因此需要进行合理的组合来考虑结构在不同荷载作用下的受力情况。

其次，荷载效应标准组合需要根据结构的受力性能和安全性能来确定。

在确定荷载效应标准组合时，我们需要考虑结构的受力性能和安全性能，以确保结构在各种荷载作用下能够满足设计要求，保证结构的安全可靠。

另外，荷载效应标准组合还需要考虑结构的使用性能和经济性能。

在确定荷载效应标准组合时，我们需要综合考虑结构的使用性能和经济性能，以确保结构在设计寿命内能够满足使用要求，并且
具有较好的经济性能，从而实现结构设计的合理性和可行性。

总之，荷载效应标准组合是结构工程设计中至关重要的一部分，它涉及到结构在不同荷载作用下的受力情况，对于确保结构的安全
性和稳定性具有至关重要的意义。

在确定荷载效应标准组合时，我
们需要充分考虑结构的设计荷载、荷载组合规范、受力性能、安全
性能、使用性能和经济性能，以确保结构设计的合理性和可行性。

希望本文能够对大家在结构工程设计中确定荷载效应标准组合时有
所帮助。

第4章：钢筋混凝土受弯构件承载力(武大)(学生)

第4章：钢筋混凝土受弯构件承载力(武大)(学生)

第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
为了便于浇注混凝土，以保证钢筋周围混凝土的密实 性以及粘结力，纵筋的净间距应满足图4-3所示的要求。
净距、保护层及有效高度
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
（2）上部纵向构造钢筋-架立钢筋
对于单筋矩形截面梁，当梁的跨度小于4m时，架立钢 筋的直径不宜小于8mm；当梁的跨度等于4～6m时，不宜小 于l0mm；当梁的跨度大于6m时，不宜小于12mm。 当梁端按简支计算但实际受到部分约束时，应在支座 区上部设置纵向构造钢筋。其截面面积不应小于梁跨中 下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的1/4，且不应少于2 根。该纵向构造钢筋自支座边缘向跨内伸出的长度不应 小于l0/5，l0为梁的计算跨度。
M ---正截面的弯矩设计值， Mu --- 正截面的受弯承载力设计值， M 相当于荷载效应组合 S ， 是由内力计算得到的，Mu相当于截面的抗力R。
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
受弯构件的主要破坏形态:
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
4.1 受弯构件的一般构造规定 4.1.1 受弯构件的截面形式和尺寸 4.1.1.1 截面形式
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
（3）梁的箍筋 箍筋宜采用HPB300级、HRB400的钢筋，常用直径是 6mm、8mm和l0mm。 当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋应符合 以下规定： ① 箍筋应做成封闭式，且弯钩直线段长度不应小于5d，d 为箍筋直径。 ② 箍筋的间距不应大于15d，并不应大于400mm。当一层 内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不 应大于10d，d为纵向受压钢筋的最小直径。 ③ 当梁的宽度大于400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3 根时，或当梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋 多于4根时，应设置复合箍筋。

第3,4章 高层建筑荷载

第3,4章 高层建筑荷载

高层建筑的荷载包括竖向荷载和水
平荷载。竖向荷载的计算与一般房 屋并无区别，这里不再重复。以下 主要介绍水平荷载——风荷载和地 震荷载的计算方法。
3.1 风荷载
空气流动形成的风遇到建筑物时，会使建筑物表面产 生压力或吸力，这种作用称为建筑物所受到的风荷载。 风的作用是不规则的，风压随风速、风向的变化而不 断改变。实际上，风荷载是随时间波动的动力荷载， 但设计时一般把它视为静荷载。长周期的风压使建筑 物产生侧移，短周期的脉动风压使建筑物在平均侧移 附近摇摆。对于高度较大且较柔的高层建筑，要考虑 动力效应，适当加大风荷载数值。确定高层建筑风荷 载，大多数情况(高度300m以下)可按照《建筑结构荷 载规范》规定的方法，少数建筑(高度大、对风荷载敏 感或有特殊情况)还要通过风洞试验确定风荷载，以补 充规范的不足。
• 位于山区的高层建筑，按上述方法确定风压高度 变化系数后，尚应按现行国家标准 《建筑结构荷 载规范》GB50009的有关规定进行修正。 • 对于山区的建筑物，风压高度变化系数可按平坦地 面的粗糙度类别，由表7· 1确定外，还应考虑地形 2· 条件的修正，修正系数h分别按下述规定采用:
1 对于山峰和山坡，其顶部B处的修正系数可按下 述公式采用:
局部风荷载：用于计算局部构件或围护构件或
维护构件与主体的连接。 对于檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等突出构件的 上浮力，取μs>=-2.0。 对封闭式建筑，按外表面风压的正、负情况取2.0或+2.0。
3.1.3风洞试验
（JGJ3-2002)规定：有下列情况之一的建筑物， 宜按风洞试验确定风荷载。 1 高度大于200m 2高度大于150m，且平面性状不规则、立面形 状复杂，或立面开洞、连体建筑等 3 规范或规程中没有给出风载体形系数的建筑 物 4 周围地形和环境复杂的建筑物

第四章设计要求及荷载效应组合共59页文档

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4.4 稳定和抗倾覆
4.4.2 高层钢结构的稳定验算
大部分钢结构计算需要考虑P-△效应。
《高钢规》5.2.10条 高层建筑钢结构同时符合下列条件
时，可不验算结构的整体稳定。
一、结构各层柱子平均长细比和平均轴压比满足下式要
求：
Nm m 1 N pm 80
式中，λm—楼层柱的平均长细比； Nm—楼层柱的平均轴压力设计值； Npm—楼层柱的平均全塑性轴压力；
钢结构
除框架结构外的转 换层
各种结构类型
1/120 1/50
4.2 侧移限制
4.2.2 防止倒塌层间位移限制
对框架结构，当轴压比小于0.40时，可提高10%；当柱子全 高的箍筋构造采用比本规程中框架柱最小配箍特征值大30% 时，可提高20%，但累计提高不宜超过25%。
4.3 舒适度要求
高度不小于150m的高层建筑结构应具有良好的使用条 件，满足舒适度要求。按现行国家标准《建筑结构荷载规 范》规定的10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向 结构顶点最大加速度不应超过表4-4的值。必要时，可通过 专门风洞试验结果计算确定顺风向与横风向结构顶点最大 加速度 a m a x。
Npm fyAm
fy—钢材屈服强度； Am—柱截面面积的平均值。
4.4 稳定和抗倾覆
4.4.2 高层钢结构的稳定验算
二、结构按一阶线性弹性计算所得的各楼层相对侧移值， 满足下列公式要求：
u 0.12 Fh
h
Fv
式中，Δu—按一阶线性弹性计算所得的质心处层间侧移； h—楼层层高； ∑Fh—计算楼层以上全部水平作用之和； ∑Fv—计算楼层以上全部竖向作用之和；
式中，E J d 为结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度，可按倒 三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的原则，将结构的侧

完整word版,高层建筑结构设计_苏原_第4章习题

完整word版,高层建筑结构设计_苏原_第4章习题

第四章4.1 承载力验算和水平位移限制为什么是不同的极限状态？这两种验算在荷载效应组合时有什么不同？答：(1)高层建筑结构设计应保证结构在可能同时出现的各种外荷载作用下，各个构件及其连接均有足够的承载力。

我国《建筑结构设计统一标准》规定构件按极限状态设计，承载力极限状态要求采用由荷载效应组合得到的构件最不利内力进行构件截面承载力验算。

水平位移限制是正常使用极限状态，主要原因有：要防止主体结构开裂、损坏；防止填充墙及装修开裂、损坏；过大的侧向变形会使人有不舒适感，影响正常使用；过大的侧移会使结构产生附加内力（P-Δ效应）。

(2)承载力验算是极限状态验算，在内力组合时，根据荷载性质的不同，荷载效应要乘以各自的分项系数和组合系数。

对于水平位移限制验算，要选择不同方向的水平荷载（荷载大小也可能不同）分别进行内力分析，然后按不同工况分别组合。

4.2 为什么高而柔的结构要进行舒适度验算？答：因为高而柔的结构抗侧刚度较小，在风荷载作用下会产生较大的侧向加速度，使人感觉不舒适，因此要进行舒适度验算，按重现期为10年的风荷载计算结构顶点加速度，或由风洞试验确定顺风向与横风向结构顶点最大加速度，使其满足规范要求。

4.3 P-△效应计算与结构总体稳定的含义有何不同？答：P-△效应是指在水平荷载作用下，出现侧移后，重力荷载会产生附加弯矩，附加弯矩又增大侧移，这是一种二阶效应。

在高层建筑结构设计中，一般所说的考虑P-△效应即是进行结构的整体稳定验算，但结构的整体稳定验算还包括结构仅在重力作用下，出现的丧失稳定问题，不过这种情况出现的很少。

4.4 延性和延性比是什么？为什么抗震结构要具有延性？答：(1)延性是指构件和结构屈服后，具有承载能力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能，一般用延性比表示延性，即塑性变形能力的大小。

(2)当结构设计成延性结构时，由于塑性变形可以耗散地震能量，结构变形虽然会加大，但结构承受的地震作用（惯性力）不会很快上升，内力也不会再加大，因此具有延性的结构可降低对结构承载力的要求，也可以说，延性结构是用它的变形能力（而不是承载力）抵抗罕遇地震作用；反之，如果结构的延性不好，则必须有足够大的承载力抵抗地震，则必须有足够大的承载力抵抗地震。

高层建筑结构设计思考题答案 (2)

高层建筑结构设计思考题答案 (2)

第二章2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？每种结构体系举1~2例。

答：钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有：框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店)；框架剪力墙结构（如26层的上海宾馆）；剪力墙结构（包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙）；筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦（框筒），芝加哥John Hancock大厦（桁架筒），北京中国国际贸易大厦（筒中筒）]；框架核心筒结构（如广州中信大厦）；板柱-剪力墙结构。

钢结构房屋建筑的抗侧力体系有：框架结构（如北京的长富宫）；框架-支撑（抗震墙板）结构（如京广中心主楼）；筒体结构[芝加哥西尔斯大厦（束筒）]；巨型结构（如香港中银大厦）。

2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点？答：(1)框架结构在侧向力作用下，其侧移由两部分组成：梁和柱的弯曲变形产生的侧移，侧移曲线呈剪切型，自下而上层间位移减小；柱的轴向变形产生的侧移，侧移曲线为弯曲型，自下而上层间位移增大。

第一部分是主要的，所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。

(2)剪力墙结构在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯曲型，即层间位移由下至上逐渐增大。

(3)框架-剪力墙在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。

2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答：(1)框架结构是平面结构，主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。

抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。

框筒结是由密柱深梁组成的空间结构，沿四周布置的框架都参与抵抗水平力，框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。

2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的？偏心支撑钢框架有哪些类型？为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好？答：中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。

建筑结构第四章习题解(杨鼎久主编第三版)

建筑结构第四章习题解(杨鼎久主编第三版)

2
荷载效应组合的设计值——支座边剪力设计值 V=(g+q)ln /2=(66×5.56)/2kN=183.48kN (3)复核截面尺寸， hw/b=435/250=1.74<4 , 由式（4-8）得 0.25βcfcbh0=(0.25×1×14.3×250×440)N=388781N>V=183480N 截面尺寸满足要求。 (4)验算是否需要按计算配箍筋 由式（4-3）有 0.7ftbh0=0.7×1.43×250×435N=108859N<V=183480N 需要按计算配箍筋。 (5)计算箍筋数量 由式（4-5） Asv/s=(V-0.7ftbh0)/(fyvh0) =(183480-0.7×1.43×250×435)/(360×440) ㎜ =0.458 ㎜ 选 8，Asv1=50.3 ㎜2, n=2 , Asv=nAsv1 , 则 s=Asv/0.458=nAsv1/0.458=2×50.3/0.458=219 ㎜ 按表（4-1）要求，smax=200 ㎜,故取s=200 ㎜
9
⑥斜截面承载力计算 1）验算是否需要按计算配箍筋 由式（4-3）有 0.7ftbh0=0.7×1.43×250×465N=116366N<V=150000N 需要按计算配箍筋。 2）计算箍筋数量 由式（4-5） Asv/s=(V-0.7ftbh0)/(fyvh0) =(150000-0.7×1.43×250×465)/(360×465) ㎜ =0.201 ㎜ 选 6，Asv1=28.3 ㎜2, n=2 , Asv=nAsv1 , 则 s=Asv/0.201=nAsv1/0.252=2×28.3/0.201=281 ㎜ 按表（4-1）要求，smax=200 ㎜,故取s=200 ㎜ 3）验算最小配箍率 ρsv=nAsv1/(bs)=2×28.3/(250×200)=0.11%>0.24ft/fy=0.095% 故满足要求。

第4章模板工程(2015)

第4章模板工程(2015)

足清水混凝土的施工要求，同时因地制宜地发展多种 支摸方法；
开发钢框胶合板模板、中型钢模板、可拆卸式大模板、
塑料或玻璃钢模壳等工具式模板及支撑体系，进一步 提高了模板制作质量和施工技术水平。
模板工程的施工：包括模板的选材、选型、设计、制作、安
装、拆除和周转等过程。 模板工程施工的基本流程为：
内楞、外楞等)
紧固件：U型卡、螺栓等
模板及其支架的要求：
有足够的承载力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇
筑混凝土的重力、侧压力以及施工荷载。
保证工程结构和构件各部位形状尺寸和相互位置的
正确；
构造简单，装拆方便，便于钢筋的绑扎与安装、混
凝土的浇筑与养护等工艺要求；
接缝严密，不得漏浆。
碗扣式钢管支架，主要应用在市政、桥梁工程上
苏通大桥30m跨引桥以碗扣架作为模板支架，胶合板为 模板面板，工字梁为楞木。
（2）水平支撑
水平支撑主要有钢/木楞、钢桁架等
钢/木楞：分内楞与外楞。
内楞材料有木枋、型钢等，配置方向一般与模板垂直， 直接承受模板传来的荷载 外楞一般用圆钢管、矩形钢管、槽钢等，其中钢管使 用较多 钢桁架： 两端可支承在钢筋托具、墙、梁侧模板的横档以及柱顶梁 底横档上，以支承梁或板的模板
连接件等
模板材料：钢模板、
胶合板模板 、砖模板 等
混凝土阶梯柱 脚施工的吊模
二 柱墙模板
柱子的特点是断面尺寸不大
但比较高，砼浇筑速度快，
侧模承受压力较大
柱模板主要由侧模、内楞木
桩、钢管柱箍、浇筑孔等组 成

对于矩形截面的混凝土柱，
目前常采用胶合板面板做模
板，50×100木枋做竖内楞， 双钢管和钢筋拉杆做柱箍。

建筑结构荷载要求规范

建筑结构荷载要求规范

建筑结构荷载规范GB50009-2001第1章总则第1.0.1条为了适应建筑结构设计的需要，以符合安全实用、经济合理的要求，特制订本规范。

第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的结构设计。

第 1.0.3条本规范是根据《建筑结构设计统一标准》(GB50068-2001)规定的原则制订的。

第1.0.4条建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的作用)。

本规范仅对荷载作出规定。

第1.0.5条本规范采用的设计基准期为50年.第1.0.6条建设结构设计中涉及的作用或荷载,除按本规范执行外,尚应符合现行的其他国家标准的规定.第2章建筑结构荷载规范2.1 术语第2.1.1条永久荷载permanent load在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载.第2.1.2条可变荷载vaiable load在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比在可以忽略不计的荷载.第2.1.3条偶然荷载accidental load在结构使用期间不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载.第2.1.4条荷载代表值reprsentative values of a load设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值,例如标准值.组合值.频遇值和准永久值.第2.1.5条设计基准期design reference period为确定可变荷载代表值而选用的时间参数.第2.1.6条标准值characteristic value/nominal value荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值.众值.中值或某个分位值).第2.1.7条组合值combination value对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值;或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值.第2.1.8条频遇值frequent value对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为这规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值.第2.1.9条准永久值quasi-permanet value对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值.第2.1.10条荷载设计值design value of a load荷载代表值与荷载分项系数的乘积.第2.1.11条荷载效应load effect由荷载引起结构或结构构件的反应,例如内力,变形和裂缝等.第2.1.12条荷载组合load combination按极限状态设计时,为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定.第2.1.13条基本组合fundamental combination承载能力极限状态计算时,永久作用和可变作用的组合.第2.1.14条偶然组合accidental combination承载能力极限状态计算时,永久作用,可变作用和一个偶然作用的组合.第2.1.15条标准组合characteristic/nominal combination正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合.第2.1.16条频遇组合frequnt combinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用频遇值或永久值为荷载代表值的组合.第2.1.17条准永久组合quasi-permanent combinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合.第2.1.18条等效均布荷载equivalent uniform live load结构设计时,楼面上下连续分布的实际荷载,一般采用均布荷载代替;等效均布荷载系指其要结构上所得的荷载效应能与实际的荷载效应保持一致的均布的均布荷载.第2.1.19条从属面积tributary area从属面积是在计算梁柱构件时采用,它是指所计算构件负荷的楼面面积,它应由楼板的零线划分,在实际应用中可作适当简化.第2.1.20条动力系数dynamic coeffcient承受动力荷载的结构或构件,当按静力设计时采用的系数,其值为结构或构件的最大动力效应与相应静力效应的比值.第2.1.21条基本雪压reference snow pressure雪荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定.第2.1.22条基本风压reference wind pressure风荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速,再考虑相应的空气密度,按公式(D.2.2-4)确定的风压.第2.1.23条地面粗糙度terrain roughness风在到达结构以前吹越过2km范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级.2.2 符号第2.2.0条G k---永久荷载的标准值;Q k---可变荷载的标准值;G Gk---永久荷载效应的标准值;S Qk---可变荷载效应的标准值;S---荷载效应组合设计值;R---结构构件抗力的设计值;S A---顺风向风荷载效应;S C---横风向风荷载效应;T---结构自振周期;H---结构顶部高度;B---结构迎风面宽度;R e---雷诺数;S t---斯脱罗哈数;s k---雪荷载标准值;s0---基本雪压;w k---风荷载标准值;w0---基本风压;νcr---横风向共振的临界风速;α---坡度角;βz---高度z处的阵风系数;βgz---高度z处的阵风系数;γ0---结构重要性系数;γG---永久荷载的分项系数;γQ---可变荷载的分项系数;ψc---可变荷载的组合值系数;ψf---可变荷载的频遇值系数;ψq---可变荷载的准永久值系数;μr---屋面积雪分布系数;μz---风压高度变化系数;μs---风荷载体型系数;η---风荷载地形,地貌修正系数;ξ---风荷载脉动增大系数;ν---风荷载脉动影响系数;φz---结构振型系数;ζ---结构阻尼比.第3章建筑结构荷载规范3.1 荷载分类和荷载代表值第3.1.1条结构上的荷载，可分为下列三类:1.永久荷载,例如结构自重、土压力,预应力等。

高层课后思考题答案

高层课后思考题答案

第1章绪论1.我国对高层建筑结构是如何定义的？答：我国规定：10层及10层以上或高度超过28m的住宅以及房屋高度大于24m的其他民用建筑为高层建筑。

2.高层建筑结构的受力及变形特点是什么？设计时应考虑哪些问题？答:特点：水平荷载对结构影响大，随高度的增加除轴力与高度成正比外，弯矩和位移呈指数曲线上升，并且动力荷载作用下，动力效应大，扭转效应大。

考虑：结构侧移，整体稳定性和抗倾覆问题，承载力问题。

3.从结构材料方面来分，高层建筑结构有哪些类型？各有何特点？答：相应的结构分类（以材料分类）：砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土混合结构特点：（1）砌体结构具有取材容易、施工简便、造价低廉等优点，但其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低，抗震性能较差。

（2）钢结构具有强度高，自重轻（有利于基础），延性好，变形能力大，有利于抗震，可以工厂预制，现场拼装，交叉作业但价格高，防火材料（增加造价），侧向刚度小。

（3）钢筋混凝土具有价格低，可浇筑成任何形状，不需要防火，刚度大。

但强度低，构件截面大占用空间大，自重大，不利于基础、抗震，延性不如钢结构。

（4）混合结构与钢构件比：用钢少，刚度大，防火、防锈；与混凝土构件比：重量轻，承载力大，抗震性能好。

第2章高层建筑结构体系与布置1. 高层结构体系大致有哪几类？各种结构体系优缺点和受力特点如何？答：高层结构体系类型:框架结构体系剪力墙结构体系框架—剪力墙结构体系筒中筒结构体系多筒体系巨型结构体系框架结构：受力变形特点：框架结构的侧移一般由两部分组成：1）水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形Us；2）由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩）形成框架结构的整体弯曲变形Ub；3）当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。

注：框架结构属于柔性结构，侧移主要表现为整体剪切变形。

钢筋结构设计规范GB5007204

钢筋结构设计规范GB5007204

钢结构设计规范第一章总则第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。

第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。

第1.0.3条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84)）制订的。

第1.0.4条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。

第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。

此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。

第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。

第二章材料第2.0.1条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。

承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。

第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢:一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于－30℃时的其它承重结构。

二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于－20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。

注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。

混凝土结构设计原理(第三版)第四章正截面答案

混凝土结构设计原理(第三版)第四章正截面答案

【4-3】由《规范》表4.1.4和表4.2.3-1得f c ＝9.6N/mm 2，f t ＝1.1 N/mm 2，f y ＝210 N/mm 2。

有《规范》表9.2.1知，环境类别为一类的混凝土C20的保护层为20mm ，故设a s ＝25mm(题目中给定的)（1） 求最大弯矩设计值，M =1/8（g+q ）l 02=1/8×6×2.182=3.56kN.m （2） 假设%6.0=ρ（经济配筋率）614.013.0.06.90.1210006.01=<=⨯⨯==b cyf f ξαρξmm b f Mh c 55)5.01(10=-=ξξαmm a h h s 8025550=+=+=,取80mm,满足表4-8最小厚度60mm 的要求接下来按照h 已知，求所需要的钢筋面积4255.0122.0201=<==sb c us bhf Mααα 查表b ξξ<=13.020329mm h f MA sy us ==γ选)335(150@82mm As =φ,由《规范》表9.5.1得纵向受力钢筋的最小配筋百分率 %2.0%24.0%2101.145%45min >=⨯==yt f f ρ取ρmin ＝0.24％%24.0%61.05510003350>=⨯==bh A s ρ也可以A s,min ＝ρmin bh ＝0.24％×1000×80＝192mm 2 A s ＝335mm 2> A s,min ，满足要求。

（3）分布钢筋单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，间距不宜大于250mm; 直径不宜小于6mm; 温度变化较大或集中荷载较大时，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm;A s 分=0.15×A s =0.15×335=50.25, 所计算的分布钢筋的面积非常少，因此按最大间距最小直径选取，可取)113(250@62mm As =φ。

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4.4.2 高层钢结构的稳定验算 稳定验算是考虑重力作用下的二阶效应（P－Δ效应）的钢结构 整体稳定验算。 《高钢规》 规定了可以不进行整体稳定验算的两个条 件，一是各楼层柱子平均长细比和平均轴压比满足一定要求，二是 按不考虑 P－Δ效应的弹性层间相对位移小于某个值。具体要求如 下： （1）对于有钢支撑、剪力墙或筒体的钢结构，且Δu/ h≤1／1000， 可不计算 P－Δ效应，只按有效长度法计算柱的承载力。 （2）对于无支撑的钢结构（纯钢框架）和Δu/ h＞1／1000 的有支 撑钢结构，应按考虑 P－Δ效应的方法计算结构内力及侧移，侧移 应满足表 4-2 的要求。实际上大部分钢结构需要计算 P－Δ效应。
第 4 章 设计要求与荷载效应组合
高层建筑结构设计应分别计算各种荷载作用下的内力和位移，然后从不同的 荷载组合中找到最不利内力及位移，进行构件设计。
4.l 承载力验算
根据承载力极限状态要求，应按荷载效应组合值进行构件截面承载力验算。 结构构件承载力验算的一般表达式为： 无地震作用组合时
γ 0S ≤ R
表 4－5 9度 ≤25 一 ≤50 一 一 ≤60 一 不应 采用 一 一 一 不应 采用
＞30 一 ＞60 一 一 ＞80 一
注： 1 接近或等于高度分界时，应结合房屋不规则程度及场地、地基条件适当确定抗震等级； 2 底部带转换层的筒体结构，其框支框架的抗震等级应按表中框支抗震墙结构的规定采用； 3 板柱–抗震墙结构中框架的抗震等级应与表中“板柱的柱”相同。
（4）钢筋混凝土结构的抗震等级及抗震构造措施。地震作用强烈 或对地震作用敏感的结构延性要求更高；重要的、震害造成损失较 大的结构，延性要求也更高；由于计算结构延性比十分困难，也无 法提出确切的延性比要求，我国《抗震规范》采用了对钢筋混凝土 结构区分抗震等级的办法，不同抗震等级的构造措施不同，从宏观 上对不同结构提出的不同延性要求。表 4-4 列出了乙、丙类抗震钢 筋混凝土结构在不同设防烈度下的确定抗震等级的对应烈度，表 4-5、 4-6 分别列出了 A 级高度和 B 级高度高层钢筋混凝土结构在 表 抗震构造措施烈度下对应的抗震等级，特一级抗震等级延性要求最 高（只有 B 级高度高层建筑才有要求） ，然后依次为一、二、三、 四级。在构件设计时要按照结构的抗震等级进行配筋和构造设计。
4.4.3 高层建筑抗倾覆问题 如果高层建筑的侧移很大，其重力作用合力点移至基底 平面范围以外，则建筑可能发生倾覆问题。事实上，正常 设计的高层建筑不会出现倾覆问题。 在设计高层建筑时，一般都要控制高宽比（H／B） ，在基 础设计时，高宽比大于 4 的高层建筑，在地震作用下基础 底部不允许出现零应力区。其他建筑基础底面零应力区面 积不应超过基础底面积的 15%。符合这些条件时，—般都 不可能出现倾覆问题，因此通常不需要进行特殊的抗倾覆 验算。
4.5.1 延性结构的概念 延性是指构件或结构屈服后，保持承载能力基本不变阶段， 延性是指构件或结构屈服后，保持承载能力基本不变阶段，所 具有的塑性变形能力。 具有的塑性变形能力。 结构的延性越好耗散地震能量的能力就越强。 延性一般指极限变 形与屈服变形之比，延性有截面、构件和结构三个层次。 对钢筋混凝土结构来说，截面的延性取决于破坏形式(是剪切破 坏还是弯曲破坏)，弯曲破坏时截面的延性取决于受压区高度，受 压区高度越小截面的转动就越大，截面延性越好； 构件的延性取决于构件的约束条件、 塑性铰出现的次序和截面的 延性； 结构的延性取决于构件的延性以及各构件之间的强度对比。
抗震高层建筑的延性是通过合理选择结构体系、 抗震高层建筑的延性是通过合理选择结构体系、 合理布置结构、 合理布置结构、对构件及其连接采取各种构造措施 等多方面努力才能实现的， 等多方面努力才能实现的，施工质量好坏对结构延 性也有很大影响。结构延性不能、也不是通过计算 性也有很大影响。结构延性不能、 能够达到的。因此，通过设立建筑结构的抗震等级， 能够达到的。因此，通过设立建筑结构的抗震等级， 加强构造措施的方法保证结构的延性。 加强构造措施的方法保证结构的延性。
结构延性系数
结构的延性
弯曲耗能曲线
压弯耗能曲线
剪切耗能曲线 结构耗能曲线比较
地震作用与塑性变形的关系
在“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计原则下，钢筋 混凝土结构都应该设计成延性结构，即在设防烈度地震作用下，允 许部分构件出现塑性铰，这种状态是 “中震可修”状态：当合理控 制塑性铰部位、构件又具备足够的延性时，可做到在大震作用下结 构不倒塌。高层建筑各种体系都是由梁、柱框架和剪力墙组成，作 为抗震结构都应该设计成延性框架和延性剪力墙。 当设计成延性结构时，由于塑性变形可以耗散地震能量，结构变 形虽然会加大，但结构承受的地震作用（惯性力）不会很快上升， 内力也不会再加大，因此具有延性的结构可降低对结构的承载力要 求，也可以说，延性结构是用它的变形能力（而不是承载力）抵抗 罕遇地震作用；反之，如果结构的延性不好，则必须有足够大的承 载力抵抗地震。然而后者会多用材料，对于地震发生概率极少的抗 震结构，延性结构是一种经济的层建筑结构抗震等级
结构类型 高度（m） 框架 高度（m） 框架–抗震墙 框架 抗震墙 高度（m） 抗震墙 抗震墙 非底部加强部位抗震墙 框支抗震墙 底部加强部位抗震墙 框支框架 框架–核心筒 框架 筒体 核心筒 筒中筒 内外筒 板柱的柱 板柱抗震墙 抗震墙 框架 6度 ≤30 ＞30 四 三 ≤60 ＞60 四 三 三 ≤80 80 四 三 四 三 三 二 二 三 二 三 三 二 烈度 7度 ≤30 ＞30 三 二 ≤60 ＞60 三 二 二 ≤80 ＞80 三 二 三 二 二 二 一 二 二 二 二 二 8度 ≤30 二 ≤60 二 一 ≤80 二 二 一 一 一 一 一 一 二
4.5 抗震结构延性要求和抗震等级 抗震结构
位于设防烈度 6 度及 6 度以上地区的建筑都要按规定 进行抗震设计， 除了满足抗震承载力及侧移限制要求外， 还要满足延性要求，并具有良好的耗能性能，这是实现 “中震可修、大震不倒”的基本措施。钢结构的材料本 身就具有良好的延性，而钢筋混凝土结构要通过延性设 计，才能实现延性结构。
a max 不大于 0.15 m / s 2 2 办公、旅馆 a max 不大于 0.25 m / s 4.3 稳定和抗倾覆
任何情况下，应当保证高层建筑结构的稳定和有足够抵抗倾覆的能力。 一般高层建筑的刚度较大，又有许多楼板作为横向隔板，在重力荷载下
不会出现整体丧失稳定的问题。但是在水平荷载作用下，出现侧移后，重 力荷载会产生附加弯矩，附加弯矩又增大侧移，这是一种二阶效应，也称 为“P－△效应” ，它不仅会增加构件内力，严重时还会使结构位移逐渐加 大而倒塌。因此，在某些情况下，高层建筑结构计算要考虑 P－Δ效应， 也就是所谓的结构整体稳定验算。
截面或构件的延性系数为极限变形与屈服变形的比值
φ µ= u 截面延性系数 φy
fu 构件延性系数 µ = fy
截面与构件的延性
当某个杆件出现塑性铰时，结构“屈服”，位移为结构屈服位移∆y。当 塑性铰达到一定数量以后，结构进入塑性变形迅速增大，这就是“屈服” 后的弹塑性阶段。当整个结构不能维持其承载能力，即承载能力下降到 最大承载力的80％～90%时，达到结构极限位移∆u。
侧移限制 4.2 侧移限制
4.2.1 使用阶段层间位移限制 结构的刚度可以用限制侧向变形的形式表达， 我国现行规范主要限 制层间位移：
(∆u / h) max ≤ [∆u / h]
式中，Δu 为正常使用极限状态的荷载效应组合计算所得结构楼层 层间位移，h 为该层层高，Δu/ h 为层间转角。应取各楼层中最大的 层间转角，即（Δu/ h）max，验算是否满足要求。上式右端是限制值。 在正常使用状态下，限制结构层间变形的主要目的 目的是 在正常使用状态下，限制结构层间变形的主要目的是 （1）防止主体结构开裂、损坏； ）防止主体结构开裂、损坏； （2）防止填充墙及装修开裂、损坏； ）防止填充墙及装修开裂、损坏； 人有不舒适感， （3）防止人有不舒适感，影响正常使用； ）防止人有不舒适感 影响正常使用； 结构产生附加内力（ － 效应） （4）防止结构产生附加内力（P－△效应） ）防止结构产生附加内力 。
式中， S 是在不考虑地震作用的荷载效应组合值，即无地震作用组合的构件 内力设计值。R 是不考虑地震作用时构件的承载力设计值 有地震作用组合时
S ≤ R / γ RE
S 是考虑地震作用的荷载效应组合值，即有地震作用组合的构件内力设计值。 R 是考虑地震作用时构件的承载力设计值。
地震作用对结构是随机作用，在反复荷载作用下承载力会降低， 抗震时受剪承载力 RE 就小于无地震时受剪承载力 R。但是，考虑 考虑 到地震是一种偶然作用，作用时间短， 到地震是一种偶然作用，作用时间短，材料动力性能也与静力性能 不同，因此可靠度可略微降低。 《抗震规范》又采用了对构件的抗 不同，因此可靠度可略微降低。 震承载能力调整的方法，将承载力又略微提高。 γ RE 就是承载力抗 震调整系数（见表 4-1） γ RE 都小于 1.0，是一种可靠度的调整。 ， 是一种可靠度的调整 是一种可靠度的调整 受弯构件延性和耗能能力好， 承载力可调整得多一些，γ RE 值较小， 而钢筋混凝土构件受剪和偏拉时延性差， γ RE 较高，为 0.85，钢结 构连接可靠度要求高， γ RE 值也高。
4.5.2 概念设计及抗震等级 建筑结构抗震概念设计的要点是 （l）选择延性材料。钢是一种延性很好的材料，钢结构是一种延性很好 的结构。砖石砌体构延性很差，高层建筑不能采用砌体结构。钢筋混凝土 则介于二者之问，如果设计合理，钢筋混凝土结构可以有较好的延性。 （2）进行结构概念设计。结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能 的一种方法，概念设计内容广泛，选择对抗震有利的结构方案和布置，采 取减少扭转作用和加强抗扭刚度的措施，针对结构薄弱部位采取相应构造 措施，防止薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁反应，避免设计成为 静定结构，采用二道防线措施等等。应该说从方案、布置、结构计算到构 件设计、构造措施，每个设计步骤中都贯穿了抗震慨念设计的内容。 （3）设计延性结构。要保证钢筋混凝土结构有一定的延性，就必须保 证梁、柱、墙构件均具有足够的延性，要设计延性框架及延性剪力墙。