第1章绪论 桌是州热明 3)水平荷载产生的结构轴向变 形对其内力及侧移的影响 水平荷载下,使结构一侧构件 产生轴向压缩,另一侧构件产生 轴向拉伸,从而加大结构的水平 侧移。 B 表中为某双肢剪力墙不考虑轴 图1.2.3竖向结构体系的整体弯曲变形 向变形的计算误差。 表1.2.1双肢剪力墙内力与侧移计算误差比较 层数 项目 15 内力 (10-15)% 20% (20~30)% 侧移 偏小30% 偏小50% 偏小200% 由表可知,结构层数越高,轴向变形所产生的影响越大。 1.2高层建筑结构的设计特点
第 1章 绪 论 1.2 高层建筑结构的设计特点 3）水平荷载产生的结构轴向变 ）水平荷载产生的结构轴向变 形对其内力及侧移的影响 形对其内力及侧移的影响 水平荷载下，使结构一侧构件 水平荷载下，使结构一侧构件 产生轴向压缩，另一侧构件产生 产生轴向压缩，另一侧构件产生 轴向拉伸，从而加大结构的水平 轴向拉伸，从而加大结构的水平 侧移。 表中为某双肢剪力墙不考虑轴 表中为某双肢剪力墙不考虑轴 向变形的计算误差。 向变形的计算误差。 由表可知，结构层数越高，轴向变形所产生的影响越大。 由表可知，结构层数越高，轴向变形所产生的影响越大
第1章绪论 声么是科土膏 楼x8 楼层 16 14 08642 连梁高h=50m10 157))910 墙厚200mm 墙向H=68.6m 墙胶儿何尺寸 86420 y(mm) 0 (b) 楼层 楼 08642 层n86H286420 斯虑驾曲、轴向变形 考虑弯曲变形 10 M(IUkN m 1002003004050000050015002500350 (d)
第 1章 绪 论
第1章绪论 油立是科膏 4、延性成为结构设计的重要指标 P 1)延性表示构件和结构屈服后, 在承载力不明显降低情况下、具有 足够塑性变形能力的一种性能。 2)延性系数u:用来衡量延性的大小 △ y △u 3)结构的抗震性能决于其“能量吸收与耗散”能力的大小,即 决于结构延性的大小。 4)为保证结构具有较妤的抗震性能,除承载力、刚度外,还 需有较好的延性。 1.2高层建筑结构的设计特点
第 1章 绪 论 1.2 高层建筑结构的设计特点 4、延性成为结构设计的重要指标 、延性成为结构设计的重要指标 1）延性表示构件和结构屈服后， ）延性表示构件和结构屈服后， 在承载力不明显降低情况下、具有 在承载力不明显降低情况下、具有 足够塑性变形能力的一种性能。 足够塑性变形能力的一种性能。 2）延性系数μ：用来衡量延性的大小。 ：用来衡量延性的大小。 3）结构的抗震性能决于其 ）结构的抗震性能决于其“能量吸收与耗散 能量吸收与耗散”能力的大小，即 能力的大小，即 决于结构延性的大小。 决于结构延性的大小。 4）为保证结构具有较好的抗震性能，除承载力、刚度外，还 ）为保证结构具有较好的抗震性能，除承载力、刚度外，还 需有较好的延性。 需有较好的延性。 u y μ Δ = Δ P △u a b c fu fy △y P △u a b c fu fy △y P △u a b c fu fy △y
第1章绪论 立是州技去膏 5、结构材料用量显著增加 楼层单位画积用钢量(hf 1)对于高层结构,随高度增大, 材料用量增大较多, 2)特别是水平荷载对材料用量影 响较大。 3)结构方案对材料用量影响很 80 大,水平力作用下对结构优化设计至 关重要 如高381m的帝国大厦,采用平面框 梁板柱(墙) 架结构体系,用钢量为206kg/m2;采 重力荷载用钢量抗水半力用钢量 (优化设计时)(未优化没计时) 用筒体结构,高344m的约翰汉考克大 图1.2.6高层钢结构材料用钢量 厦用钢量仅为146kg/m2,高443m的西 与高度的关系 尔斯大厦用钢量仅为161kg/m2 1.2高层建筑结构的设计特点
第 1章 绪 论 1.2 高层建筑结构的设计特点 5、结构材料用量显著增加 、结构材料用量显著增加 1）对于高层结构，随高度增大， ）对于高层结构，随高度增大， 材料用量增大较多。 材料用量增大较多。 2）特别是水平荷载对材料用量影 ）特别是水平荷载对材料用量影 响较大。 3）结构方案对材料用量影响很 ）结构方案对材料用量影响很 大，水平力作用下对结构优化设计至 大，水平力作用下对结构优化设计至 关重要。 如高381m的帝国大厦，采用平面框 的帝国大厦，采用平面框 架结构体系，用钢量为 架结构体系，用钢量为206kg/m 206kg/m2；采 用筒体结构,高344m的约翰.汉考克大 厦用钢量仅为146kg/m 146kg/m2，高443m的西 尔斯大厦用钢量仅为 尔斯大厦用钢量仅为161kg/m 161kg/m2
第1章绪论 本节小结 1)高层建筑同时承受竖向和水平荷载,随层数的增加,水平荷载 已成为结构设计的决定因素,侧移成为设计的控制指标。水平荷载 产生的内力与高度的二次方成正比,侧移与高度的四次方成正比 2)对高层建筑,水平荷载和竖向荷载产生的轴力均很大,不容忽 略 3)为保证高层建筑的抗震性能,结构应具有较大的延性 4)高层建筑的材料用量随高度增加而加大,可通过优化设计减小 材料用量 1.2高层建筑结构的设计特点
第 1章 绪 论 本节小结 1）高层建筑同时承受竖向和水平荷载，随层数的增加，水平荷载 ）高层建筑同时承受竖向和水平荷载，随层数的增加，水平荷载 已成为结构设计的决定因素，侧移成为设计的控制指标。水平荷载 已成为结构设计的决定因素，侧移成为设计的控制指标。水平荷载 产生的内力与高度的二次方成正比，侧移与高度的四次方成正比。 产生的内力与高度的二次方成正比，侧移与高度的四次方成正比。 2）对高层建筑，水平荷载和竖向荷载产生的轴力均很大，不容忽 ）对高层建筑，水平荷载和竖向荷载产生的轴力均很大，不容忽 略。 3）为保证高层建筑的抗震性能，结构应具有较大的延性。 ）为保证高层建筑的抗震性能，结构应具有较大的延性。 4）高层建筑的材料用量随高度增加而加大，可通过优化设计减小 ）高层建筑的材料用量随高度增加而加大，可通过优化设计减小 材料用量。 1.2 高层建筑结构的设计特点