多、高层钢结构的设计计算总结

●特性的地震加速度波

●地震波的持续时间不宜过短，

●宜取10~20s或更长

●人工模拟地震波

●输入地震波的峰值加速度为

二、结构分析

★计算模型

●计算方法：

作用效应可采用弹性方法计算

对抗震设防的高层钢结构验算在罕遇地震作用下结构的层间位移和层间位移延性比，要进行弹塑性分析

●计算模型：

平面抗侧力结构的空间协同计算模型：一般情况

平面结构计算模型：用于结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、不计扭转效应

1】空间结构计算模型：适用于结构平面或立面不规则、体型复杂、无法划分成平面抗侧力单元的结构，或为筒体结构

★注意要点：

1】现浇组合楼盖可假定楼面在其自身平面内为绝对刚性

2】作为杆件体系分析时，考虑剪切变形、轴向变形的影响，考虑节点域剪切变形对框架侧移的影响

3】结构弹性分析时宜考虑现浇钢筋混凝土楼板与钢梁的共同工作，结构弹塑性分析时，不考虑楼板与梁的共同工作

4】柱间支撑两端的构造应为刚性连接，但可按两端铰接计算

5】现浇竖向连续钢筋混凝上剪力墙，宜计入墙的弯曲变形、剪切变形和轴向变形

6】应计入重力荷载引起的竖向构件差异缩短所产生的影响

★静力分析方法

●框架结构、框架-支撑结构、框架剪力墙结构和框筒结构等，其内力和位移均可采用矩阵位移法计算

●筒体结构可按位移相等原则转化为连续的竖向悬臂筒体，采用薄壁杆件理论、有限条法或其他有效方法进行计算

●对于高度小于60m的建筑或在方案设计阶段估算截面时，可采用如下近似方法计算荷载效应：

●在竖向荷载作用下，框架内力可以采用分层法进行简化计算。在水平荷载作用下，框架内力和位移可采用D值法进行简化计算

2】平面布置规则的框架-支撑结构，在水平荷载作用下简化为平面抗侧力体系分析时，可将所有框架合并为总框架，并将所有竖向支撑合并为总支撑，然后进行协同工作分析。总支撑可当作一根弯曲杆件，其等效惯性矩Ieq ：

3】平面布置规则的框架剪力墙结构，在水平荷载作用下简化为平面抗侧力体系分析时，可将所有框架合并为总框架，所有剪力墙合并为总剪力墙，然后进行协同工作分析

4】平面为矩形或其他规则形状的框筒结构，可采用等效角柱法、展开平面框架法或等效截面法，转化为平面框架进行近似计算

5】对规则但有偏心的结构进行近似分析时，可先按无偏心结构进行分析，然后将内力乘以修正系数，修正系数应按下式计算：

6】用底部剪力法估算高层钢框架结构的构件截面时，水平地震作用下倾覆力矩引起的柱轴力，对体型较规则的丙类建筑可折减，但对乙类建筑不应折减。折减系数k的取值，根据所考虑截面的位置，按本图规定采用。但体型不规则的建筑或体型规则但基本自振周期T1£1.5s的结构，倾覆力矩不应折减

★将梁柱节点域当作一个单独的单元进行结构分析，来计入梁柱节点域剪切变形对高层建筑钢结构侧移的影响

★多、高层框架近似分析方法

★分层法(竖向荷载作用的平面框架)

把每层作为无侧移框架用力矩分配法进行计算。

4】由梁端弯矩求梁的剪力

改进反弯点法（D值法）:考虑端部转角非零的影响，对柱的抗侧移刚度进行修正，同时亦考虑影响反弯点位置的一些因素对其进行修正，可显著提高反弯点法的精度。

修正后柱的抗侧移刚度记为D：

a 称为柱侧移刚度修正系数，与其两端连接的横梁的线刚度有关：

★ 反弯点高度比：反弯点到柱下端的距离与柱高的比值

★ 标准反弯点高度比：层高、跨度和梁柱线刚度比都为常数的多层多跨框架在水平荷载作用下的反弯点高度比

三、地震作用分析方法

★基本原则：

小震不坏，大震不倒。三水准设防和二阶段设计

★二阶段设计

★第一阶段为多遇地震作用下的弹性分析，验算构件的承载力和稳定以及结构的层间侧移；

★第二阶段为罕遇地震下的弹塑性分析，验算结构的层间侧移和层间侧移延性比。

★第一阶段抗震设计计算方法：

★底部剪力法

★振型分解反应谱法

★时程分析法

★第一阶段抗震设计方法适用范围：

1】高度不超过40m且平面和竖向较规则的以剪切型变形为主的建筑，可采用现行国家标准《建筑抗震设计规范》规定的地震作用和底部剪力法计算；

2】高度不超过60m且平面和竖向较规则的建筑，以及高度超过60m的建筑预估截面时，也可采用上述地震作用和底部剪力法计算；

3】高度超过60m的建筑，应采用振型分解反应谱法计算；

4】竖向特别不规则的建筑，宜采用时程分析法作补充计算。

★第二阶段抗震设计方法：

1】时程分析法

2】静力弹塑性方法

四、结构设计

★荷载组合

第一阶段设计时包含地震作用的组合为：

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