建筑結構荷載規范的案例
建筑結構荷載規范主要名詞術語
結構分析應包括結構作用效應的分析和結構抗力及其他性能的分析。在進行結構設計時，首先要明確作用在結構上的荷載及其產生的效應。《建筑結構荷載規范》GB50009-2012，用于指導建筑工程的結構設計，是確定荷載的基本依據。以下重點介紹相關的名詞術語，以加強對荷載基本概念的理解。
1、荷載代表值：荷載要用什么值來代表，比如要用標準值、頻遇值來代表。
2、設計基準期：設計基準期是為統一確定荷載和材料的標準值而規定的年限，它通常是一個固定值。可變荷載是一個隨機過程，其標準值是指在結構設計基準期內可能出現的最大值，由設計基準期最大荷載概率分布的某個分位值來確定。房屋建筑結構的設計基準期為50年；鐵路橋涵結構的設計基準期為100年，公路橋梁結構的設計基準期為100年，港口工程結構的設計基準期為50年。
3、設計使用年限：指設計規定的結構或結構構件不需要進行大修即可按其預定目的使用的時期，它不是一個固定值，與結構的用途和重要性有關。設計使用年限長短對結構設計的影響要從荷載和耐久性兩個方面考慮。設計使用年限越長，結構使用中荷載出現“大值”的可能性越大，所以設計中應提高荷載標準值；相反，設計使用年限越短，結構使用中荷載出現“大值”的可能性越小，設計中可降低荷載標準值，以保持結構安全和經濟的一致性。耐久性是決定結構設計使用年限的主要因素，這方面應在結構設計規范中考慮。
4、標準值：荷載的基本代表值，為設計基準期內，最大荷載統計分布的特征值（例如均值、眾值、中值或某個分位值）。
5、組合值：對于可變荷載，很多荷載同時出現的概率很小所以不可能將所有荷載的標準值相加，所以需要一個值來調整。將標準值乘一個組合值系數，變為組合值，則這些荷載組合后，在設計基準期內出現的概率與該荷載單獨出現的概率是一致的。
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圖1 廣青脫硫塔模型
2.設計依據
《建筑結構可靠性設計統一標準》（GB50068-2018）
《建筑結構荷載規范》（GB 50009-2012）
《廣東省建筑結構荷載規范》（DBJ/T15-101-2022）
《鋼結構設計標準》（GB 50017-2017）
《煙囪工程技術標準》（GB/T50051-2021）
《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010（2016））
3.計算程序
有限元分析程序Midas gen (2019)
4.荷載取值
4.1風荷載
本工程位于廣東省陽江市，根據《建筑結構荷載規范》（GB 50009-2012）、《廣東省建筑結構荷載規范》（DBJ15-101-2022）：
項目地區地面粗糙度類別A，地形系數1，鋼結構阻尼比0.01；
標準風壓：
其中：高度Z處的風陣系數
：風荷載體型系數
：風壓高度變化系數
：基本風壓取0.8KN/m2
4.1.1風荷載計算
依據《建筑結構荷載規范》（GB 50009-2012）計算風荷載如下表1所示，按照面單元風壓加載在模型上：
表1
高度（m）
標準風壓（KN/m2）
75.538
2.649
0.800
2.086
3.536
70.000
2.508
0.800
2.049
展開 風速(Wind Velocity)計算
1 引言
在"長細比"大的結構設計時, 比如超高層建筑和高的塔, 我們需要計算風載荷(Wind Loads), 而計算風載荷的第一步需要計算出風速(Wind Velocity). 這個筆記使用兩種方法估算了5月18日和5月19日賽格大廈樓頂部的風速.
2 地面風速
按照5月18日和5月19日的天氣數據, 取13點時的平均風速, 地面風速V_10=(3.5+2.7)/2=3.1m/s, 這個數值基本上代表了那個時段的風速.
3 建筑結構荷載規范計算方法
<建筑結構荷載規范>使用了下式計算風速:
Vz=V_10(z/10)^0.3
已知樓高z=355m, 因此Vz=3.1*(355/10)^0.3=9m/s=32.4km/h
因此樓頂處大約是5級風力.
4 AASHTO計算方法
AASHTO按照下式計算設計風速
式中的V0和Z0按照下表取值:
本例取V0=12, Z0=8.2. Vb是基礎風速,取100mph, V30對應于上面提到的V_10=3.1m/s=7mph, 因此,
V_dz=2.5*12*(7/100)*ln(355*3.281/8.2)
=2.1*ln(142.04)=10.4mph
=16.7km/h
按照這個算法樓頂處大約是3級風力.
展開 大型購物廣場超長結構無縫設計
4 結束語
溫度應力問題是結構設計中的難點問題。對平面超長的結構不能簡單地加大伸縮縫間距，應經過精心的計算、分析和設計，并結合已有的工程經驗和施工水平，對結構的溫度應力有的放矢地采取各項綜合的結構構造措施。
參考文獻：
［1］王鐵夢. 工程結構裂縫控制［M］. 北京：中國建筑工業出版社，1997.
［2］JGJ3-2010，高層建筑混凝土結構技術規程［S］.
［3］GB 5009-2012，建筑結構荷載規范［S］.
［4］朱炳寅. 高層建筑混凝土結構技術規程應用與分析JGJ3-2010［M］. 北京：中國建筑工業出版社，2012.
［5］中國建筑科學研究院 建筑工程軟件研究所. PKPM多高層結構計算分析軟件應用指南［M］. 北京：中國建筑工業出版社，2010.
文章來源：土木吧 作者：張權昌
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《住宅項目規范》電氣部分內容與《住宅建筑電氣設計規范》的對比
最近，《住宅項目規范》（以下簡稱規范）再次征求意見，表明政府對住宅非常重視，關系到千家萬戶。由于規范是全文強制性的，屬于技術法規，再次征求意見是可以理解的。
下面將規范與電氣專業標準《住宅建筑電氣設計規范》JGJ 242-2011（以下簡稱242）進行對比，供大家參考！
【規范】
7.4.1 住宅建筑應設供配電系統，并應按用電負荷等級供電。住宅建筑主要用電負荷等級不應低于表7.4.1的規定。
表7.4.1 住宅建筑主要用電負荷等級
住宅建筑高度（H）
主要用電負荷名稱
負荷
等級
H＞54m
航空障礙照明、智能化系統機房、安全防范系統、電梯、排水泵、生活給水泵、走道及樓梯間照明、值班照明。
一級
27m＜H≤54m
智能化系統機房、安全防范系統、電梯、排水泵、生活給水泵、走道及樓梯照明、值班照明。
二級
--
除上述一級負荷和二級負荷以外的用電負荷。
展開 一種檢修平臺與脫硝反應器一體的整體有限元分析 ￥20
該模型為一種檢修平臺與脫硝反應器一體結構，根據圖紙建立如下圖1所示模型進行有限元分析計算。
模型建立與簡化
幾何整合：
需精確建模反應器殼體（通常為鋼板焊接結構）、內部催化劑支撐梁、檢修平臺（含踏步、欄桿、支撐框架）及連接部件（螺栓/焊縫）。
接觸關系：
定義平臺與反應器之間的接觸類型（如綁定接觸、摩擦接觸），模擬焊接或螺栓連接的真實剛度。
網格劃分：
應力集中區域（如開孔、焊縫、平臺與反應器連接處）采用加密網格，其他區域可適當粗化以提高計算效率。
圖1 脫硝反應器模型
2.設計依據
《建筑結構可靠性設計統一標準》（GB50068-2018）
《建筑結構荷載規范》（GB 50009-2012）
《鋼結構設計標準》（GB 50017-2017）
強度校核：
檢查反應器壁板、平臺梁、連接節點的Von Mises應力是否低于許用應力（需考慮高溫折減，如Q345R在300℃時許用應力約為常溫的90%）。
剛度評估：
平臺撓度≤L/250（L為跨度），反應器殼體變形需避免影響催化劑模塊安裝。
穩定性分析：
對受壓構件（如平臺支撐柱）進行線性/非線性屈曲分析，獲取屈曲因子（建議≥3.0）。
3.荷載取值
根據脫硝反應器荷載提資，計算各荷載值如下：
1） 恒載：整流格柵10.5t，電動葫蘆2t；下部煙道及保溫37t；吹灰器煙道內總重2.4t；催化劑總重378t。
2） 負壓7000Pa。
3）反應器自重：軟件考慮。
4）活載：普通平臺檢修3KN/m2；催化劑吊裝平臺10KN/m2；每層催化劑積灰及檢修46.17t。
5）鋼材彈性模量按照300℃折減為177160MPa。
圖2脫硝反應器
圖3反應器荷載及支座約束
展開 solidThinking Inspire 與 OptiStruct 在建筑設計中的應用
摘要：隨著復雜建筑結構的設計與日增多，憑借傳統的概念設計進行結構選型與布置已不能高效率、高質量的完成設計任務。本文使用了 Optistruct 和 solidThinking Inspire 對一個大跨度空間結構和一座高層結構進行了計算和優化求解，得到了收斂的解答。結果表明在結構概念設計階段引入該方法能夠高效率、高質量的得到建筑結構的概念設計模型，對結構設計方法的革新有很大的推動作用。
一、引言
概念設計是建筑結構設計中的精髓所在，一定程度上是對建筑的一種“優化”，通常需要工程師有良好的理論基礎，并結合實踐經驗對結構進行結構選型、結構布置，但存在很大的主觀性。對常規結構進行概念設計時有公認的經驗可用，且能得到合理的設計。而近些年來，我國的復雜建筑劇增，這對于“人工的”概念設計帶來了很大的挑戰，通常沒有可借鑒的經驗。一旦概念設計不合理，小則在設計階段帶來了大量返工，大則使結構設計不合理帶來大量材料和金錢的浪費。
二、OptiStruct 在建筑設計中的運用
本文使用殼單元進行了一個 150m 高的超高層外立面框架優化嘗試。如圖 1 所示，內部的核心筒、外部的框架和樓板均為殼單元，將樓板設置為 300mm 厚以考慮梁的作用，內筒為 350mm 厚，外框架厚為 200mm。外框架材料為鋼材，內筒和樓板為混凝土。按照《建筑結構荷載規范》（GB50009-2012）在樓面施加恒荷載和活荷載，并且依照《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）施加了八度區、II 類場地的地震荷載。通過 35 個循環計算，優化結果見圖2，云圖顏色代表材料分布的密度，可以初步得出外框架結構布置形式以及框架截 面的大小。
展開 基于ANSYS的光伏支架受力分析
[2] 鋼結構設計標準：GB 50017—2017[S].北京：中國建筑工業出版社，2018.
[3] 成大先.機械設計手冊[M].5版.北京：化學工業出版社，2010.
[4] 建筑結構荷載規范：GB 50009—2012[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.
[5] 冷彎薄壁型鋼結構技術規范：GB 50018—2002[S].北京：中國計劃出版社，2002.
[6] 光伏支架結構設計規程：NB/T 100115—2018[S].北京：中國計劃出版社，2018.
文章來源水電站機電技術. 2023,46(07)
展開 一種強風下雨棚結構的安全性計算分析 ￥15
強風會對雨棚產生巨大的風壓（包括正壓和負壓），可能導致：
整體傾覆：若基礎錨固不足，風荷載可能將整個雨棚掀翻。
局部破壞：如支撐桿件彎曲、連接件斷裂、覆蓋材料撕裂等。
共振效應：若結構自振頻率接近風振頻率，可能引發劇烈晃動，加速疲勞破壞。
如何避免強風對結構的影響：
1. 科學計算風荷載
依據規范：按《建筑結構荷載規范》（GB 50009）或當地風壓地圖取值，例如：
沿海臺風區：≥0.8 kN/m2（對應12級風）
內陸城市：≥0.5 kN/m2（10級風）
2. 結構形式優化
避免平頂：采用弧形、斜面（傾角≥15°）或波浪形頂面，減少風阻。
泄風設計：頂部預留通風孔（面積占比5%~10%），降低負壓吸力。
加強支撐：立柱間距≤2.5m，并設置交叉斜撐或預應力拉索。關鍵節點采用三角形桁架結構（抗扭性更強）。
3. 安全冗余設計
主要連接點采用雙保險（如螺栓+焊接或雙重錨栓）。
荷載安全系數≥2.0（即設計承載力=實際風壓×2）。
一、該雨棚的結構設計信息
結構類型：無側移鋼框架
設計分析軟件：midas Gen
設計規范：
《建筑荷載設計規范》（GB 50009-2012）
《鋼結構設計標準》（GB 50017-2017）
《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）
《廣東省強風易發多發地區金屬屋面技術規程》 （DBJ_T15-148-2018）
材料：鋼結構各個構件均采用Q235。
二、載荷
恒載：4000kg；
不上人屋面：50kg/m2；
鋼架自重：軟件考慮；
風載：基本風壓按0.80KN/m2。
三、建模
根據雨棚鋼結構圖紙建立鋼架模型，進行計算分析。
展開 淺談高層建筑地基沉降及控制措施 附GB55003-2021 建筑與市政地基基礎通用規范下載
3.2基礎加深加固技術
基礎加深加固技術是指在原基礎底面下面增設墩式基礎，使基礎底面能夠坐落在更好的土層上面,從而滿足承載力和變形的要求，簡單地說，就是在需要加固的建筑物的基礎下面挖坑，然后在坑里澆筑混凝土墩來對基礎進行加固，又叫墩式托換,坑式托換。這種加固方法一般適用于地下水位較低、地基淺層有較好持力層等場地。澆筑的混凝土墩受坑下地基土的承載力大小和托換加固結構的荷載影響，可以是連續的或間斷的。當設置間斷式混凝土墩時,應當符合建筑物荷載對坑底土層的地基承載要求。如果間斷式混凝土墩無法給予建筑物足夠支撐的時候，此時就要采用連續混凝土墩。總的來說基礎加深加固技術是一種施工簡便、受力明確的加固技術，由于是在建筑物外圍進行，因此施工期間建筑物可以繼續使用。缺點就是不能在流動性土層或地下水位很高的土層中使用，而且施工周期比較長。
3.3灌漿加固技術
灌漿加固技術屬于比較常用的地基基礎加固技術,灌漿加固技術是通過改善土壤結構加固建筑物。灌漿加固技術的基本設備包括鉆機、壓灌漿設備等，施工時將鉆機安裝在設計區域的地層上，之后通過高壓灌漿設備將預制水泥化學灌漿導入土質結構中，水泥化學灌漿會與土壤發生化學反應,水泥化學灌漿與土壤產生膠結等現象，利用凝結、擠壓等作用改善土質結構，從而提高建筑物的整體穩定性。灌漿加固技術需要進行前期準備，包括土質勘測、水泥化學灌漿配制等，操作人員進行灌漿加固施工時必須嚴格遵守操作標準，確保施工操作有效性。
3.4靜力樁加固技術
靜力樁加固技術將建筑物的承載載荷作為反力,利用自重設備將靜力樁壓入土層結構中，重新優化土壤土質結構,最大限度消除土壤中的結構間隙，從而實現建筑物加固施工。靜力樁加固技術中的基樁銜接處必須用預埋角鐵焊接，保證靜力穩定，如果焊接出現缺陷，可能導致建筑物失穩。
展開 基于Abaqus的建筑結構隔震分析 附ABAQUS建筑結構分析應用下載
簡介
中國是一個地震多發國家，在建筑結構的全生命周期中，地震作用是可能引起結構嚴重破壞的最主要原因。在設計過程中，通過選擇合理的結構體系，保證結構具備足夠的強度和剛度，從而使結構抗震性能滿足要求。規范中有眾多的具體條文來實現這一目標，比如：控制框架與剪力墻的剪力分擔比例和傾覆力矩分擔比例，從而實現框架剪力墻結構和框架核心筒結構的二道防線；控制混凝土構件的軸壓比，保證混凝土結構的延性；采用合理的配筋方案，保證墻柱弱梁、強剪弱彎和強節點等原則；以及通過剪重比控制結構的整體剛度等[1]。
除了規范中上述傳統設計方法，還可以通過增加阻尼構件或者耗能構件，提高結構的耗能能力，減小對主要承重構件的地震能量輸入。這種方法幾乎可以適用于所有結構，因此在高層設計中被廣泛采用。
另一方面，采用隔震方法減小地震能量的輸入，則可以降低結構整體在地震作用下的破壞，但由于隔震通常不適用于高層結構[2]，在一般多層中采用又會大幅提高成本，且相關規范不夠完善，因此在國內應用不多。
隔震結構的設計中，規范要求隔震結構相對于非隔震結構的底部剪力減小50%，則可以將結構的設防烈度降低一度進行常規設計[3]。因此，隔震設計的關鍵是增加隔震支座后結構的底部剪力。
本文采用Abaqus，通過時程分析的方法，對上述隔震結構的常規設計方法進行研究。
展開 
【規范解讀】美標ASCE 7-16 風荷載
一、風險分類
不同的建筑損壞或倒塌造成的損失和后果是不同的，因此需要對建筑劃分不同的風險類型。
因此，在查詢基本風速時，不同的風險類型其風速取值是不同的。在介紹基本風速之前，先來了解下風險分類。
ASCE 7-16 表1.5-1對于風險分類有以下規定：
Ⅰ類：結構失效時，對人類生命有低風險的建筑。
Ⅱ類：Ⅰ，Ⅲ，Ⅳ類以外的建筑。
Ⅲ類：結構失效時，會對人類生命造成重大風險的建筑。
Ⅳ類：結構失效時，會對社區造成重大災害的基礎設施（制造、加工、處理、儲存、使用或處置諸如危險燃料、危險化學品或危險廢物等物質的場所）。維護Ⅳ類建筑的建筑。
二、基本風速-V(Basic Wind Speed )
基本風速對應C類粗糙度地面10m高度處3秒內的平均風速。可以從圖26.5-1，26.5-2查詢得。不同風險等級的建筑，其基本風速采用不同重現期的值。規定如下：
Ⅰ類風險建筑的重現期為300年。
Ⅱ類風險建筑的重現期為700年。
Ⅲ類風險建筑的重現期為1700年。
Ⅳ類風險建筑的重現期為3000年。
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三、方向系數-Kd(Wind directionality factor)
按照表格26.6-1取值
四、地面粗糙度及暴露分類(Surface Roughness Categories/Exposure Categories)
粗糙度分類：
B類：市區及郊區、林區或者有密集單個家庭住處大小障礙物的地區。
C類：開闊地形，有稀疏低矮（一般小于9.1m）障礙物的地區。如平原、鄉村、草原）；
D類：平坦無障礙物，海平面。如沼澤地、鹽堿地、沒破裂的冰面等。
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展開 JGJ276-2012建筑施工起重吊裝工程安全技術規范
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正文如下：
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基于ABAQUS的儲液池結構分析
工程背景
隨著人口的不斷遷移，核心城市的規模越來越大，隨之給公共類基礎設施帶來了越來越大的建設需求，市政類結構尺寸也越來越大，這一類結構通常為圓筒體結構，為了保證這一類結構的安全，對此類殼體結構分析需求應運而生。本文對一個圓筒類混凝土結構在各種荷載下的作用進行分析并與試驗做比較，最后的分析結果是滿足工程需求的。
工程概況
本結構尺寸為直徑D=2.9m，長度L=8.2m的圓柱形結構體，罐體壁厚為70mm，設置有間距為1m的加強暗梁（240x160x160），罐體混凝土材料為C35,內層鋼筋為d4@100x100，外層鋼筋為d8@200x200。
材料參數
本模型混凝土采用實體模型C3D10，考慮塑性損傷，鋼筋采用二折線模型B31，具體參數詳附件.
設計規范如下
建筑結構可靠性設計統一標準《GB50068-2018》（以下簡稱可靠度標準）
建筑結構荷載規范《GB50009-2012》 （以下簡稱荷載規）
混凝土結構設計規范《GB50010-2010》（2015 年版） （以下簡稱混規）
建筑地基基礎設計規范 《GB50007-2011》
分析工況
按照土層厚度分為三種工況，分析類型有強度分析，變形計算及屈曲分析。
工況一：罐體覆土 1.0m（其中路面結構厚度為 0.53m，容重為 22kN/m3,土層厚度為 0.47m，容重為 19kN/m3），消防車荷載為 30t。
工況二：罐體覆土 1.5m（其中路面結構厚度為 0.53m，容重為 22kN/m3, 土層厚度為 0.97m，容重為 19kN/m3），消防車荷載為 30t。
工況三：罐體覆土 1.5m（其中土層厚度為 1.5m，容重為 19kN/m3），消防車荷載為30t。
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