高层建筑结构设计高层建筑结构荷载
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高层建筑结构计算的基本假定和荷载效应组合设计要求
1、非抗震设计时（竖向和风） 2、抗震设计，多遇地震计算
3
内力与位移计算的一般原则
在自身平面内的刚度很大
平面外刚度很小， 可以忽略
平面外的刚度 很小，可忽略，
4
2020/3/3
可以抵抗在本身平面 内的侧向力
1、平面抗侧力结构假定
一片框架或简力墙在自身平面内刚度很大， 可以抵抗在本身平面内的侧向力； 而在平面外的刚度很小，可忽略， 即垂直该平面的方向不能抵抗侧向力 ——整个结构可分不同方向的平面抗侧力结
按刚度和变形分配
（2）计算每片平面抗侧力结构分到的水平作用下 的内力和位移
7
4.2 荷载效应组合
荷载效应
指结构或构件在某种荷载作用下的结构的内力和 位移。
荷载效应组合
指在所有可能同时出现的诸荷载组合下，确定结 构或构件内产生的效应。其中最不利组合是指所 有可能产生的荷载组合中，对结构构件产生总效 应为最不利的一组
（b）7～9度设防、高度较大且沿高度的刚度和质量分 布很不均匀的高层建筑
（c）特别重要的建筑（甲类建筑）
（2）薄弱层的位置
（a）楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取 底层
（b）楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可 取屈服系数最小的楼层及相对较小的楼层，一般不超 过2～3处
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2020/3/3
➢ 不考虑地震作用组合：
0S R
➢ 考虑地震作用组合：
SE RE / RE
0 结构重要性系数，分别取1.1、1.0、0.9
RE 承载力抗震调整系数
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结构设计要求
2) 侧向(水平）位移限制和舒适度要求
➢ 弹性方法计算：
3
内力与位移计算的一般原则
在自身平面内的刚度很大
平面外刚度很小， 可以忽略
平面外的刚度 很小，可忽略，
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可以抵抗在本身平面 内的侧向力
1、平面抗侧力结构假定
一片框架或简力墙在自身平面内刚度很大， 可以抵抗在本身平面内的侧向力； 而在平面外的刚度很小，可忽略， 即垂直该平面的方向不能抵抗侧向力 ——整个结构可分不同方向的平面抗侧力结
按刚度和变形分配
（2）计算每片平面抗侧力结构分到的水平作用下 的内力和位移
7
4.2 荷载效应组合
荷载效应
指结构或构件在某种荷载作用下的结构的内力和 位移。
荷载效应组合
指在所有可能同时出现的诸荷载组合下，确定结 构或构件内产生的效应。其中最不利组合是指所 有可能产生的荷载组合中，对结构构件产生总效 应为最不利的一组
（b）7～9度设防、高度较大且沿高度的刚度和质量分 布很不均匀的高层建筑
（c）特别重要的建筑（甲类建筑）
（2）薄弱层的位置
（a）楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取 底层
（b）楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可 取屈服系数最小的楼层及相对较小的楼层，一般不超 过2～3处
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➢ 不考虑地震作用组合：
0S R
➢ 考虑地震作用组合：
SE RE / RE
0 结构重要性系数，分别取1.1、1.0、0.9
RE 承载力抗震调整系数
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结构设计要求
2) 侧向(水平）位移限制和舒适度要求
➢ 弹性方法计算：
高层建筑结构设计荷载和地震作用
Hale Waihona Puke 结构地震反应分析和抗震设计
结构地震反应分析
结构地震反应分析是研究结构在地震作用下的反应，包括位移、速度、加速 度和内力等反应。通过结构地震反应分析，可以确定结构的动力特性、地震 作用效应以及结构薄弱环节。
抗震设计
抗震设计是根据结构地震反应分析和建筑物的使用要求，采取相应的抗震措 施，包括场地选择、地基处理、结构体系选择、构造措施等，以满足建筑物 在地震作用下的安全性和可靠性要求。
采用有限元分析法对结构进行离散化分析， 得到各种荷载作用下的应力、应变、位移等 响应，并进行组合计算。
03
地震作用分析
地震作用特点及影响因素
地震作用随震源深度的增加而减小； 地震作用随场地土质的承载能力增加而减小；
地震作用随震中距离的增加而减小； 地震作用随建筑物高度增加而增加。
地震烈度指标和地震动参数
04
高层建筑结构荷载和地震作用精细化设计
基于性能的设计理念和原则
基于性能的设计理念
强调结构设计的安全性、适用性和耐久性，以结构性能为核心，综合考虑结构安 全性、使用性能和耐久性等多方面因素。
基于性能的设计原则
采用合理、有效的设计方法和措施，提高结构性能指标，降低结构安全风险和经 济成本，实现结构设计的高效、经济和安全。
可变荷载
包括楼面活荷载、风荷载、雪荷 载等，其数值随时间变化且与结 构使用性能有关。
偶然荷载
包括地震作用、爆炸力、撞击力等 ，其数值巨大、作用时间短暂，具 有随机性和不可预测性。
结构荷载效应组合
承载能力极限状态
结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形状态，需要进行承载 能力极限状态计算。
《高层建筑结构设计荷载和地震作 用》
结构地震反应分析
结构地震反应分析是研究结构在地震作用下的反应，包括位移、速度、加速 度和内力等反应。通过结构地震反应分析，可以确定结构的动力特性、地震 作用效应以及结构薄弱环节。
抗震设计
抗震设计是根据结构地震反应分析和建筑物的使用要求，采取相应的抗震措 施，包括场地选择、地基处理、结构体系选择、构造措施等，以满足建筑物 在地震作用下的安全性和可靠性要求。
采用有限元分析法对结构进行离散化分析， 得到各种荷载作用下的应力、应变、位移等 响应，并进行组合计算。
03
地震作用分析
地震作用特点及影响因素
地震作用随震源深度的增加而减小； 地震作用随场地土质的承载能力增加而减小；
地震作用随震中距离的增加而减小； 地震作用随建筑物高度增加而增加。
地震烈度指标和地震动参数
04
高层建筑结构荷载和地震作用精细化设计
基于性能的设计理念和原则
基于性能的设计理念
强调结构设计的安全性、适用性和耐久性，以结构性能为核心，综合考虑结构安 全性、使用性能和耐久性等多方面因素。
基于性能的设计原则
采用合理、有效的设计方法和措施，提高结构性能指标，降低结构安全风险和经 济成本，实现结构设计的高效、经济和安全。
可变荷载
包括楼面活荷载、风荷载、雪荷 载等，其数值随时间变化且与结 构使用性能有关。
偶然荷载
包括地震作用、爆炸力、撞击力等 ，其数值巨大、作用时间短暂，具 有随机性和不可预测性。
结构荷载效应组合
承载能力极限状态
结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形状态，需要进行承载 能力极限状态计算。
《高层建筑结构设计荷载和地震作 用》
高层建筑结构设计中的风荷载
高层建筑结构设计中的风荷载随着现在建筑美学的发展和使用功能的要求，现代建筑结构朝着高层和大跨度的方向发展。
因此在结构设计中风荷载越来越重要，有时至起决定性的作用。
该文主要阐述作用在结构上的风压、风力和风振系数、高层建筑结构风振系数和风振响应的精确方法，并介绍了高层建筑的风振控制的多种方法。
目前世界上正在经历着史无前例的高层、超高层建筑建设高峰。
芝加哥西尔斯大厦（Sears tower）曾以443m的高度稳坐世界最高建筑物宝座26年。
而现在世界上，拟建、在建和已建的400m以上的结构有37栋，尤以正在建造且已超过700m的迪拜大厦（Burj Dubai）为首。
发达国家甚至提出了千米高度量级的“空中城市”的概念。
随着结构高度的增加和高强材料的使用，低阻尼、高柔结构的风振响应更加显著，使得强风作用下的结构风荷载成为结构安全性和舒适性设计的控制荷载。
从Davenport最早将随机概念和方法引入建筑结构的抗风研究30多年以来，在建筑结构的顺风向荷载及响应的研究方面，已逐渐形成比较完善的计算理论和方法，主要成果也反映在多数国家的建筑结构荷载规范中。
风的特征及风压风是空气相对于地面的运动。
由于太阳对地球上大气加热和温度上升的不均匀性，从而在地球相同高度的两点之间产生压力差，这样使不同压力差的地区产生了趋于平衡的空气流动，便形成了风。
大量的统计资料表明，近地风的平均风速随着高度的升高而增大，同时对应于不同的地面粗糙度具有不同的变化规律。
通常可采用风速剖面来描述平均风。
平均风剖面是微气象学研究风速变化的一种方法。
目前，气象学家认为用对数律表示大气底层强风风速廓线比较理想，其表达式为式中——大气底层内高度处的平均风速；——摩擦速度或流动剪切速度；K——卡曼（Karman）常数，k 0.40；——地面粗糙长度（m）；——有效高度（m）：=，其中z——离地高度（m）；——零平均位移（m）。
风压是建筑结构设计中的基本设计依据之一，其取值的大小对高层（高耸）和大跨度结构的安全性、适用性、耐久性及是否经济有密切的关系.基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地比较离地10m 高统计所得的50年一遇10min平均最大风速、按确定的风压。
高层建筑结构的荷载讲解
国内主要风洞
TJ-2 ：实验段高2.5 米×宽3.0米×长15m ，风速3～67 米/秒。
TJ-3 ：实验段 2.0 米高×15米宽× 15米长 ，风速
0.5～17 米/秒。
4、风振系数 z １）风速特点：
风速的变化可分为两部分：一种是长周期的成分，其值一般在 10min以上；另一种是短周期成分，一般只有几秒左右。因此， 为便于分析，通常把实际风分解为平均风（稳定风）和脉动风两 部分。稳定风周期长，对结构影响小；脉动风周期短，对结构影 响大。
（3）局部风压体型系数 在计算风荷载对建筑物某个局部表面的作用时，要采用 局部风荷载体型系数，用于验算表面围护结构及玻璃等强度和 构件连接强度。檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等水平构件计算局 部上浮风荷载时，风荷载体型系数不宜小于2.0。设计建筑幕 墙时，应按有关的标准规定采用。
(1)风洞试验目的
• 结构抗风研究与设计时需要结构的体形系数和风振系数， 但仅依靠荷载规范，往往很难精确得到。在实际中，常采 用风洞试验来准确获得体形复杂结构的体型系数和风振系 数。
(2)模拟方法
• 自然形成法和人工形成法。
（1）自然形成法：在均匀粗糙壁上自然形成模拟的 大气边界层，所需试验段非常长，一般要求20米 以上，而且通常还需加上一定的人工紊流装置， 目前很少采用。
（2）人工形成法：当前国际上主要采用的大气边界 层模拟方法。方法有：曲网法、棍栅法、曲线切 面蜂窝法、1/4椭圆尖劈+挡板+粗糙元法、大孔眼 格网法、尖塔旋涡发生器法和孔板速度车法。
离地高度（m）
梯度风 100
89 77 61
城市
梯度风 100
90
76 59 49
乡村
梯度风 100
高层建筑结构设计要求及荷载效应组合
⑵不利方面：出现塑性变形，意味着混凝土构件要出 现塑性铰、较大的裂缝和永久变形。会影响到结构的稳定。
结构的继续使用需要修复。
从抗震角度来看，出现超过设防烈度的地震是不可避 免的，结构应该具备足够的塑性变形能力。
但是结构过早地出现塑性变形也是十分不利的。结构 在小震、甚至风荷载作用下就出现塑性变形，必然导致裂 缝和变形过大，将影响到建筑物的正常使用。
② 短暂设计状况：适用于结构出现的临时情况，包括 结构施工和维修时的情况等；
③ 偶然设计状况：适用于结构出现的异常情况，包括结 构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等；
④ 地震设计状况：适用于结构遭受地震时的情况，在抗 震设防地区必须考虑地震设计状况。
1.1、持久设计状况和短暂设计状况下（无地震作用组合） 当荷载与荷载效应按线性关系考虑时，按下式：
结构顶点最大加速度
使用功能 住宅、公寓 办公、旅馆
alim (m / s盖竖向振动加速度限值
《高层规程》中规定楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz， 竖向振动加速度不应超过下表的限值。
2.4、稳定性与抗倾覆
结构整体稳定性是高层建筑设计的基本要求。研究表 明，高层建筑混凝土结构仅在竖向重力荷载作用下产生整 体丧失稳定的可能性很小。稳定性设计主要是控制在风荷 载或水平地震力作用下，重力荷载产生的二阶效应（P-Δ） 不致过大，以免引起结构的失稳、倒塌。
n—结构总层数。
2、高层建筑结构的稳定应符合下列规定
1）剪力墙、框架—剪力墙结构、筒体结构
n
EJd 1.4H 2 Gi i 1
2）框架结构：
n
Di 10 G j / hi j i
（i=1,2,…,n)
3、抗倾覆控制： ⑴、控制高宽比H/B； ⑵、控制基底零应力区面积，<15％总面积。
结构的继续使用需要修复。
从抗震角度来看，出现超过设防烈度的地震是不可避 免的，结构应该具备足够的塑性变形能力。
但是结构过早地出现塑性变形也是十分不利的。结构 在小震、甚至风荷载作用下就出现塑性变形，必然导致裂 缝和变形过大，将影响到建筑物的正常使用。
② 短暂设计状况：适用于结构出现的临时情况，包括 结构施工和维修时的情况等；
③ 偶然设计状况：适用于结构出现的异常情况，包括结 构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等；
④ 地震设计状况：适用于结构遭受地震时的情况，在抗 震设防地区必须考虑地震设计状况。
1.1、持久设计状况和短暂设计状况下（无地震作用组合） 当荷载与荷载效应按线性关系考虑时，按下式：
结构顶点最大加速度
使用功能 住宅、公寓 办公、旅馆
alim (m / s盖竖向振动加速度限值
《高层规程》中规定楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz， 竖向振动加速度不应超过下表的限值。
2.4、稳定性与抗倾覆
结构整体稳定性是高层建筑设计的基本要求。研究表 明，高层建筑混凝土结构仅在竖向重力荷载作用下产生整 体丧失稳定的可能性很小。稳定性设计主要是控制在风荷 载或水平地震力作用下，重力荷载产生的二阶效应（P-Δ） 不致过大，以免引起结构的失稳、倒塌。
n—结构总层数。
2、高层建筑结构的稳定应符合下列规定
1）剪力墙、框架—剪力墙结构、筒体结构
n
EJd 1.4H 2 Gi i 1
2）框架结构：
n
Di 10 G j / hi j i
（i=1,2,…,n)
3、抗倾覆控制： ⑴、控制高宽比H/B； ⑵、控制基底零应力区面积，<15％总面积。
《高层结构设计》 02高层建筑结构的荷载计算
高层建筑结构的荷载计算高层建筑结构的竖向荷载包括自重等恒载及使用荷载等活载，其计算方法与一般建筑结构类似，在此不再重复。
本章主要介绍在高层建筑结构设计中起主导作用的水平荷载—风荷载和地震荷载作用的计算方法。
第一节 风荷载空气流动形成的风遇到建筑物时，在建筑物表面产生的压力或吸力即建筑物的风荷载。
风荷载的大小主要和近地风的性质、风速、风向有关；和该建筑物所在地的地貌及周围环境有关；同时和建筑物本身的高度、形状以及表面状况有关。
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值可按下式计算：0ωµµβωz s z k =式中：k ω为风荷载标准值（kN/m 2）；z β为z 高度处的风振系数；s µ为风荷载体型系数；z µ为风压高度变化系数； 0ω为基本风压（kN/m 2）。
1. 基本风压0ω我国《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），《全国基本风压分布图》中给出的基本风压值0ω，是用各地区空旷地面上离地10m 高、重现期为30年的10min 平均最大风速0υ（m/s ）计算得到的，基本风压值1600/200υω=（kN/m 2）。
荷载规范给出的0ω值适用于多层建筑；对于一般高层建筑和特别重要的或有特殊要求的高层建筑可按《全国基本风压分布图》中的数值分别乘以1.1和1.2采用。
2. 风压高度变化系数z µ表1 风压高度变化系数风速大小与高度有关，一般近地面处的风速较小，愈向上风速逐渐加大，但风速的变化与地貌及周围环境有关。
在近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区，地面空旷，空气流动几乎无阻挡物（A 类粗糙度），风速随高度的增加最快；在中小城镇和大城市的郊区（B 类粗糙度），风速随高度的增加减慢；在有密集建筑物的大城市市区（C 类粗糙度），和有密集建筑群，且房屋较高的城市市区（D 类粗糙度），风的流动受到阻挡，风速减小，因此风速随高度增加更缓慢一些。
表1列出了各种情况下的风压高度变化系数。
高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
2）当多栋或群集的高层建筑相互间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应。一般可将单栋建 筑的体型系数μ s乘以相互干扰增大系数，该系数可参考类似条件的试验资料确定；必要时宜通过风 洞试验确定。
3.2 风荷载的计算
（4）高层建筑的风振系数βz
z 1 (3.26) 《荷载》：7.4.1 对z 于基本自振周期T1 大于0.25s 的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构,以及对 于高度大于30m且高宽比大于1.5 z的高柔房屋，均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。
计算：它可由构件和装修的尺寸和材料的重量直接计算，材料的自重可按荷载规范阿取值。
注意：在高层建筑结构设计中，恒荷载计算时不要漏项。
3.1 竖向荷载的计算
3.1.2 活荷载 相对恒荷载，活荷载种类较多，计算也复杂。 1）取值：楼面均布活荷载可按《荷载》规范取； 2）折减：设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面荷载在标准值应乘以《荷载》规定的折减系数。 3）施工或检修荷载：一般取1.0～1.52。 4.5.1 设计屋面板、檩条、钢筋砼挑檐、雨篷和预制小梁时,施工或检修集中荷载(人和小工具的自重) 应取1.0，并应在最不利位置处进行验算。
3.2 风荷载的计算
3.2.1 风荷载标准值和基本风压 《高规》：3.2.1 主体结构计算时，垂直于建筑物表面的风荷载标准值应按（3.2.1）式计算，风荷载 作用面积应取垂直于风向的最大投影面积。
（3.2.1） 式中：ωk—风荷载标准值（）； ωo—基本风压（2）；μz—风压高度变化系数； μs—风荷载体型系数；βz—z度处的风振系数。
G H 式中：、—分别为i集中i 于质点i、j的重力荷载代表值；
F F 1 、—质i点i、j的n 计算高度； Ek
n
G H δn—顶部附加地震作用系数，可按表采用。 jj
3.2 风荷载的计算
（4）高层建筑的风振系数βz
z 1 (3.26) 《荷载》：7.4.1 对z 于基本自振周期T1 大于0.25s 的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构,以及对 于高度大于30m且高宽比大于1.5 z的高柔房屋，均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。
计算：它可由构件和装修的尺寸和材料的重量直接计算，材料的自重可按荷载规范阿取值。
注意：在高层建筑结构设计中，恒荷载计算时不要漏项。
3.1 竖向荷载的计算
3.1.2 活荷载 相对恒荷载，活荷载种类较多，计算也复杂。 1）取值：楼面均布活荷载可按《荷载》规范取； 2）折减：设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面荷载在标准值应乘以《荷载》规定的折减系数。 3）施工或检修荷载：一般取1.0～1.52。 4.5.1 设计屋面板、檩条、钢筋砼挑檐、雨篷和预制小梁时,施工或检修集中荷载(人和小工具的自重) 应取1.0，并应在最不利位置处进行验算。
3.2 风荷载的计算
3.2.1 风荷载标准值和基本风压 《高规》：3.2.1 主体结构计算时，垂直于建筑物表面的风荷载标准值应按（3.2.1）式计算，风荷载 作用面积应取垂直于风向的最大投影面积。
（3.2.1） 式中：ωk—风荷载标准值（）； ωo—基本风压（2）；μz—风压高度变化系数； μs—风荷载体型系数；βz—z度处的风振系数。
G H 式中：、—分别为i集中i 于质点i、j的重力荷载代表值；
F F 1 、—质i点i、j的n 计算高度； Ek
n
G H δn—顶部附加地震作用系数，可按表采用。 jj
《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结
际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面
风力的大小。 • 当风流经过建筑物时， 通常在迎风面产生压力（风荷
载体型系数用+表示），在侧风面及背风面产生吸力
（风荷载体型系数用-表示）。
• 风压值沿建筑物表面
的分布并不均匀， 如
右图所示， 迎风面的
风压力在建筑物的中
部最大， 侧风面和背
风面的风吸力在建筑
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用
2. 三水准抗震设计目标及一般计算原则
④ 一般计算原则
a) 一般情况下， 应至少在结构两个主轴方向分别考虑水平 地震作用计算；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度 大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震 作用。
b) 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双 向水平地震作用下的扭转影响。其他情况，应计算单向 水平地震作用下的扭转影响。
周期应根据场地类别和设计地震分组按附表8.5 采用，
计算8、9 度罕遇地震作用时， 特征周期应增加0.05ｓ。
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用 4. 反应谱理论
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
4. 反应谱理论
附表8.4 水平地震影响系数最大值
② 当建筑结构的阻尼比不等于0.05时，地震影响系数曲线
的形状参数和阻尼比调整应符合下列要求：
a) 曲线水平段地震影响系数应取
。
b) 曲线下降段的衰减指数应按下式确定：
γ=0.9+(0.05 - ζ)/(0.3+6ζ)
式中 γ ——曲线下降段的衰减指数；ζ ——阻尼比。
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主要讲 水平荷载
3．1 风 荷 载
3．1．1 单位面积上的风荷载标准值
3.1.2
总体风荷载与局部风荷载
3．1．3 关于风洞试验
3．2 地 震 作 用 （以《建筑结构抗震设计》课为主讲）
3．2．１ 地震作用的特点
3．2．2 抗震设防准则及基本方法 3．2．3 抗震计算理论 3．2．4 设计反应谱 3．2．5 水平地震作用计算 3．2．6 结构自振周期计算 （主要以反应谱理论计算） 3．2．7 竖向地震作用计算（仅8、9度设防区内的部分结构考虑）
4 第11项楼梯活荷载，对预制楼梯踏步平板，尚应按1.5kN集中荷载验 算。
5 本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。对固定隔墙的自重应 按恒荷载考虑，当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重可取每 延米长墙重(kN/m)的1/3作为楼面活荷载的附加值(kN/m2)计入，附加值不 小于1.0kN/m2。
•《荷载规范》规定：垂直作用于建筑物表面单位面积
上的风荷载标准值Wk(kN/m2)： k z sz0
• 重现期问题：
(3-1)
房屋高度大于60 m的高层建筑,通常可按100年一遇的风 压值采用；没有100年一遇的风压资料时，可近似将50年一遇 的基本风压值乘以增大系数1.1。
• 群体效应问题：
间距较近的多个建筑物之间，风荷载有相互干扰的群体效 应，一般可将单独建筑的体型系数乘以增大系数约为1.1~1.3, 必要时宜通过风洞试验的出。
表4.3.1 屋面均布活荷载 kN/m2
项 次
类别
1
不上人的屋 面
2 上人的屋面
3 屋顶花园
标准值
0.5 2.0 3.0
组合值系数 Ψc
0.7
0.7 0.7
频遇值系数Ψf
0.5 0.5 0.6
准永久值系数 Ψq
0
0.4 0.5
• 楼面活荷载的设计折减系数取值
1）楼面梁： 楼面梁从属面积超过25m2(50m2)时，应取0.9； 2) 柱、基础：
风荷是随时间而波动变化的动力荷载，但除较高柔的建筑必须考虑风 荷的动力效应影响外，大多数建筑(高度300m以下)的风荷载值可按荷载
规范规定的拟静力法计算。 • 计算步骤：
①确定风荷载标准值WK(kN/m2)， ②计算建筑物表面的风荷载W(kN/m2或 kN/m或 kN)。
3.1.1 单位面积上的风荷载标准值
构计算内力并验算截面尺寸的合理性）
七、用构造处理手段进一步完善结构的构件及结点设计，绘施 工图。
1）永久荷载：
活荷载不利时
以活荷载为主时：
G 1.2,
q 1.4,
以恒荷载为主时：
竖
G 1.35, q 1.4, 0.7
向
荷
活荷载有利时
G 0.9或1.0,
载
2）活荷载，
a) 楼面活荷载（GB 50009-2010）
墙柱基础计算截面以上的层数
1
2~3 4~5 6~8 9~10 >20
各楼层活荷载折减系数
1.00(0.9) 0.85 0.70 0.65 0.60 0.55
3．1 风 荷 载
• 水平向荷载： 风荷载；地震作用
• 风荷载——空气流动形成风速，遇到建筑物时，在建筑物表 面产生压力和吸力。
• 风速、风向是紊乱变化的。
(2)无固定座位的看台
5
(1)健身房、演出舞台 (2)舞厅
6
(1)书库、档案库、贮藏室 ()密集柜书库
7 通风机房、电梯机房
标准 值(kN ／m2)
2.0
2.5 3.0
3.0
3.5 3.5 4.0 4.0 5.0 12.0 7.0
组合值 系数 Ψc
0.7
0.7 0.7
0.7
0.7 0.7 0.7 0.7
0.9
0.9
频遇 准永久 值系 值系数 数Ψf Ψq 0.5 0.4
0.6 0.5 0.6 0.5 0.5 0.3
0.6 0.5
0.6 0.5 0.5 0.3 0.6 0.5 0.6 0.3
0.9 0.8
0.9 0.8
汽车通道及停车库：
(1)单向板楼盖(板跨不小于2m) 客车
4.0 0.7 0.7 0.6
结构施工图设计步骤
一、结构布置及截面估算 二、计算简图及荷载计算
竖向恒荷载、竖向活荷载、水平风荷载、地震作用
三、结构整体内力计算（按不同工况分别计算） 四、侧移验算(按不同工况分别计算，侧移不满足要求回到步骤一) 五、计算控制截面处最不利效应的内力组合（取不同工况下内力、
位移组合）
六、延性设计调整及截面尺寸验算：（按延性设计思路，进一步调整结
(2)其他民用建筑
2.0 0.7 0.5 0.4 2.5 0.7 0.6 0.5
走廊、门厅、楼梯：
(1)宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼 2.0 0.7 0.5 0.4
11 儿园、住宅
2.5 0.7 0.6 0.5
(2)办公楼、教学楼、餐厅，医院门诊部 3.5 0.7 0.5 0.3
(3)当人流可能密集时
12 阳台：(1)一般情况 (2)当人群有可能密集时
2.5 0.7 0.6 0.5 3.5
注：
1 本表所给各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载较大或情况特 殊时，应按实际情况采用。
2 第6项书库活荷载当书架高度大于2m时，书库活荷载尚应按每米书架高 度不小于2.5kN/m2确定。
3 第8项中的客车活荷载只适用于停放载人少于9人的客车；消防车活荷 载是适用于满载总重为300kN的大型车辆；当不符合本表的要求时，应将 车轮的局部荷载按结构效应的等效原则，换算为等效均布荷载。
3.1.1 单位面积上的风荷载标准值
•《荷载规范》：主体结构计算时，风荷载作用面积应取垂直于
消防车
35.0 0.7 0.7 0.6
8 (2)双向板楼盖(板跨不小于6m×6m)和无梁
楼盖(柱网尺寸不小于6m×6m) 客车 消防车
2.5 0.7 0.7 0.6 20.0 0.7 0.7 0.6
9 厨房 (1)一般的 (2)餐厅的
2.0 0.7 0.6 0.5 4.0 0.7 0.7 0.7
浴室、厕所、盥洗室： 10 (1)第1项中的民用建筑
b) 风荷载
c） 地震作用
d) 其他
民用建筑楼面均布活荷载的标准值等
表4.1.1
项 次
类别
(1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿 1 所、幼儿园
(2)教室、试验室、阅览室、会议室、 医院门诊室
2 食堂、餐厅、一般资料档案室
3
(1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台 (2)公共洗衣房
(1)商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅 4 客等候室
3．1 风 荷 载
3．1．1 单位面积上的风荷载标准值
3.1.2
总体风荷载与局部风荷载
3．1．3 关于风洞试验
3．2 地 震 作 用 （以《建筑结构抗震设计》课为主讲）
3．2．１ 地震作用的特点
3．2．2 抗震设防准则及基本方法 3．2．3 抗震计算理论 3．2．4 设计反应谱 3．2．5 水平地震作用计算 3．2．6 结构自振周期计算 （主要以反应谱理论计算） 3．2．7 竖向地震作用计算（仅8、9度设防区内的部分结构考虑）
4 第11项楼梯活荷载，对预制楼梯踏步平板，尚应按1.5kN集中荷载验 算。
5 本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。对固定隔墙的自重应 按恒荷载考虑，当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重可取每 延米长墙重(kN/m)的1/3作为楼面活荷载的附加值(kN/m2)计入，附加值不 小于1.0kN/m2。
•《荷载规范》规定：垂直作用于建筑物表面单位面积
上的风荷载标准值Wk(kN/m2)： k z sz0
• 重现期问题：
(3-1)
房屋高度大于60 m的高层建筑,通常可按100年一遇的风 压值采用；没有100年一遇的风压资料时，可近似将50年一遇 的基本风压值乘以增大系数1.1。
• 群体效应问题：
间距较近的多个建筑物之间，风荷载有相互干扰的群体效 应，一般可将单独建筑的体型系数乘以增大系数约为1.1~1.3, 必要时宜通过风洞试验的出。
表4.3.1 屋面均布活荷载 kN/m2
项 次
类别
1
不上人的屋 面
2 上人的屋面
3 屋顶花园
标准值
0.5 2.0 3.0
组合值系数 Ψc
0.7
0.7 0.7
频遇值系数Ψf
0.5 0.5 0.6
准永久值系数 Ψq
0
0.4 0.5
• 楼面活荷载的设计折减系数取值
1）楼面梁： 楼面梁从属面积超过25m2(50m2)时，应取0.9； 2) 柱、基础：
风荷是随时间而波动变化的动力荷载，但除较高柔的建筑必须考虑风 荷的动力效应影响外，大多数建筑(高度300m以下)的风荷载值可按荷载
规范规定的拟静力法计算。 • 计算步骤：
①确定风荷载标准值WK(kN/m2)， ②计算建筑物表面的风荷载W(kN/m2或 kN/m或 kN)。
3.1.1 单位面积上的风荷载标准值
构计算内力并验算截面尺寸的合理性）
七、用构造处理手段进一步完善结构的构件及结点设计，绘施 工图。
1）永久荷载：
活荷载不利时
以活荷载为主时：
G 1.2,
q 1.4,
以恒荷载为主时：
竖
G 1.35, q 1.4, 0.7
向
荷
活荷载有利时
G 0.9或1.0,
载
2）活荷载，
a) 楼面活荷载（GB 50009-2010）
墙柱基础计算截面以上的层数
1
2~3 4~5 6~8 9~10 >20
各楼层活荷载折减系数
1.00(0.9) 0.85 0.70 0.65 0.60 0.55
3．1 风 荷 载
• 水平向荷载： 风荷载；地震作用
• 风荷载——空气流动形成风速，遇到建筑物时，在建筑物表 面产生压力和吸力。
• 风速、风向是紊乱变化的。
(2)无固定座位的看台
5
(1)健身房、演出舞台 (2)舞厅
6
(1)书库、档案库、贮藏室 ()密集柜书库
7 通风机房、电梯机房
标准 值(kN ／m2)
2.0
2.5 3.0
3.0
3.5 3.5 4.0 4.0 5.0 12.0 7.0
组合值 系数 Ψc
0.7
0.7 0.7
0.7
0.7 0.7 0.7 0.7
0.9
0.9
频遇 准永久 值系 值系数 数Ψf Ψq 0.5 0.4
0.6 0.5 0.6 0.5 0.5 0.3
0.6 0.5
0.6 0.5 0.5 0.3 0.6 0.5 0.6 0.3
0.9 0.8
0.9 0.8
汽车通道及停车库：
(1)单向板楼盖(板跨不小于2m) 客车
4.0 0.7 0.7 0.6
结构施工图设计步骤
一、结构布置及截面估算 二、计算简图及荷载计算
竖向恒荷载、竖向活荷载、水平风荷载、地震作用
三、结构整体内力计算（按不同工况分别计算） 四、侧移验算(按不同工况分别计算，侧移不满足要求回到步骤一) 五、计算控制截面处最不利效应的内力组合（取不同工况下内力、
位移组合）
六、延性设计调整及截面尺寸验算：（按延性设计思路，进一步调整结
(2)其他民用建筑
2.0 0.7 0.5 0.4 2.5 0.7 0.6 0.5
走廊、门厅、楼梯：
(1)宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼 2.0 0.7 0.5 0.4
11 儿园、住宅
2.5 0.7 0.6 0.5
(2)办公楼、教学楼、餐厅，医院门诊部 3.5 0.7 0.5 0.3
(3)当人流可能密集时
12 阳台：(1)一般情况 (2)当人群有可能密集时
2.5 0.7 0.6 0.5 3.5
注：
1 本表所给各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载较大或情况特 殊时，应按实际情况采用。
2 第6项书库活荷载当书架高度大于2m时，书库活荷载尚应按每米书架高 度不小于2.5kN/m2确定。
3 第8项中的客车活荷载只适用于停放载人少于9人的客车；消防车活荷 载是适用于满载总重为300kN的大型车辆；当不符合本表的要求时，应将 车轮的局部荷载按结构效应的等效原则，换算为等效均布荷载。
3.1.1 单位面积上的风荷载标准值
•《荷载规范》：主体结构计算时，风荷载作用面积应取垂直于
消防车
35.0 0.7 0.7 0.6
8 (2)双向板楼盖(板跨不小于6m×6m)和无梁
楼盖(柱网尺寸不小于6m×6m) 客车 消防车
2.5 0.7 0.7 0.6 20.0 0.7 0.7 0.6
9 厨房 (1)一般的 (2)餐厅的
2.0 0.7 0.6 0.5 4.0 0.7 0.7 0.7
浴室、厕所、盥洗室： 10 (1)第1项中的民用建筑
b) 风荷载
c） 地震作用
d) 其他
民用建筑楼面均布活荷载的标准值等
表4.1.1
项 次
类别
(1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿 1 所、幼儿园
(2)教室、试验室、阅览室、会议室、 医院门诊室
2 食堂、餐厅、一般资料档案室
3
(1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台 (2)公共洗衣房
(1)商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅 4 客等候室