稿件高层建筑整体抗倾覆的验算.docx

高层建筑整体抗倾覆的验算[最@^%新#新]高层和超高层建筑高宽比较大,在风荷载和地震荷载作用下,结构整体抗倾覆直接关系到结构安全,所以,高层和超高层建筑的抗倾覆验算至关重要。一、规范要求:[最&%^新#@]《高规》,高宽比大于4的高层建筑,基础底面不宜出现零应力区;高宽比不大于4的高层建筑,零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。二、结构整体抗倾覆验算方法:图1和图2中符号的含义:M0F-------倾覆力矩标准值;H----------地面以上建筑高度,即房屋结构高度;h----------地下室埋深;F0--------总水平力标准值;MW-------抗倾覆力矩标准值;W---------上部结构及地下室基础总重力荷载代表值;B----------地下室基础底面宽度;倾覆力矩M0F是指水平力对基础底面产生的力矩,M0F=F0(2H/3+h);[最&%新*@新]抗倾覆力矩MW是指竖向力对基础边缘产生的力矩;假定竖向力合力中心与基础底面形心重合,因此MW=WB/2;设X为地基反力的分布宽度,则零应力区长度为B-X,如图2所示;偏心距E0=B/2-X/3;同时,E0=M0V/G;因此,B/2-X/3=M0F/W,从而得到:X=3B/2-3M0F/W;零应力区与基础底面积之比为:(B-X)/B=(B-3B/2+3M0F/W)/B=1-3/2+3M0F/WB=3M0F/WB-1/2;由MW=WB/2可得,WB=2MW;代入上式并整理可得:(B-X)/B==3M0F/2MW-1/2=(3M0F/MW-1)/2;[最#*@~^新]令k代表抗倾覆安全系数,k=MW/M0W;则零应力区与基础底面面积之比为:(B-X)/B=(3-k)/2k;由此式可以求得抗倾覆安全度与零应力区面积比的对应关系,如下表。抗倾覆安全系数与基底零应力区面积比的对应关系高宽比规范零应力区面积比抗倾覆安全系数K≤4基底可以