【文章內(nèi)容簡介】 ijbjirblblblbMMiiiMMMiiiM????????1,l MMVrblbb ??和? ?knk rblbi VVN ?? ?? 1 計算，其中梁線剛度取自表 3，具體的計算過程及結(jié)果見表 14。 表 14 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 層 次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 8 7 6 5 4 3 2 1 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 注 : 1)柱軸力中負(fù)號表拉力。左風(fēng)時，左兩柱為拉力，則右兩柱為壓力； 2)表中 M,V,N,l量綱分別為 kN m,kN,kN,m。 水平地震作用下，框架 的彎矩圖，梁端剪力圖，軸力圖如圖 5所示。 (a)框架彎矩圖（ kN m） (b)梁端剪力及柱軸力圖（ kN） 圖 5 左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖 橫向風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力和側(cè)移計算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按式 0????? zszk ? 計算 ，基本風(fēng)壓 2/ mkNk ?? ， B 類場地，由荷載規(guī)范查的 ?s? （迎風(fēng)面）和 ??s? （背風(fēng)面）， ??BH 。則查詢可知 脈 動影 響 系數(shù) ?? ， 已 計算 得 出結(jié) 構(gòu)的 基 本自 振周 期為 sT ? ，故 22221 / mSKNTo ????? ，查表可得 ?? ，風(fēng)振系數(shù)按式zz????? ??1 計算。 仍取圖 2中的第 ⑤ 號軸的橫向框架，其負(fù)載寬度為 。沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： szzszzzq ?????? )( ??? 。 根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度 iH 由表查取 z? ，代入上式可得各樓層標(biāo)高處的 q(z)。見表15； q(z)沿高度的分布見圖 6(a)。 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 表 15 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 iH /m HHi / z? z? )(1zq / kN m1 )(2zq / kN m1 8 7 6 5 4 18 3 2 1 《荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于 30m 且高寬比大于 的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù) z? 來考慮風(fēng)壓脈動的影響，由于在本設(shè)計中房屋高度 mH ＞? ，且 ???BH，由表 15 可見， z? 沿房屋高度在 ～ 范圍內(nèi)變化，即風(fēng)壓脈動的影響較大，因此該房屋應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動的影響。 框架結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)按靜力等效原理將圖 6（ a）的分析風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載如圖 6（ b）所示，取第 6層的集中荷載 3F 的計算過程如下： )]()[()(6 ?????????????F )]()[( ???????? . XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 (a)風(fēng)荷載沿房屋高度的分布（ kN/m） (b)等效節(jié)點集中風(fēng)荷載（ kN） 圖 6 框架上的風(fēng)荷載 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算 根據(jù)圖 6(b)所示的水平荷載由式 ???nik ki FV計算層間剪力 iV ，然后依據(jù)表 9求出 ⑤ 軸線框架的層間側(cè)移剛度，再按式 ????sj ijii DV 1/?和 ?? ??nk k1 )( ??計算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。計算過程見表 16。 表 16 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算 層次 1 2 3 4 5 6 7 8 kNFi / kNVi / ? )/( mmND 58800 80889 80889 80889 80889 80889 80889 80889 mmi /?? 0953 mmi /? ii h/?? 1/1653 1/2023 1/2278 1/2658 1/3276 1/4407 1/7047 1/9266 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 由表 16 可見，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為 1/1653，遠(yuǎn)小于 1/550，滿足規(guī)范要求。 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算過程與水平地震作用下的相同，仍以第 ⑤ 號軸線橫向框架內(nèi)力計算為例，具體計算過程及結(jié)果見表 17。橫向風(fēng)荷載作用下的彎矩圖、梁 端剪力圖及軸力圖如圖 7所示。 表 17(a) 風(fēng)荷載作用下邊柱柱端彎矩及剪力計算 層次 ih /m iV /KN ?ijD 邊柱 1iD 1iV K y biM1 uiM1 8 80889 7 80889 6 80889 5 80889 4 80889 3 80889 2 80889 1 58800 表 17(b) 風(fēng)荷載作用下中柱柱端彎矩及剪力計算 層次 ih /m iV /KN ?ijD 中柱 1iD 1iV K y biM1 uiM1 8 80889 7 80889 6 80889 5 80889 4 80889 3 80889 2 80889 1 58800 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按? ?? ?uijbjilbrbrbrbuijbjirblblblbMMiiiMMMiiiM????????1,l MMVrblbb ??和? ?knk rblbi VVN ?? ?? 1 計算，其中梁線剛度取自表 3，具體的計算過程及結(jié)果見表 18。 表 18 風(fēng)荷載作用下梁端彎矩 ,剪力及軸力計算 層 次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l（ m） bV lbM rbM l（ m） bV 邊柱 N 中柱 N 8 264 7 6 5 4 3 2 1 注 : 1)柱軸力中負(fù)號表拉力。左風(fēng)時，左兩柱為拉力，則右兩柱為壓力； 2)表中 M,V,N量綱分別為 kN m,kN,kN。 (a)框架彎矩圖（ kN m） (b)梁端剪力及柱軸力圖（ kN） XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 圖 7 左風(fēng)作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖 6 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 橫向框架內(nèi)力計算 計算單元 取第 ⑤ 號軸線橫向框架進(jìn)行計算，計算單元寬度為 ，如圖 8 所示。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由于向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點上還作用有集中力矩。 圖 8 橫向框架計算單元 荷載計算 恒荷計算 在圖 9中， 1q 和 39。1q 代表橫梁自重，為均布荷載形式。對于第 6層 m/ ? ，mkNq /39。1 ? 。 2q 和 39。2q 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖 8所示幾何關(guān)系可得： mkNq / ??? ， mkNq /39。2 ??? 。 圖 9 各層梁上作用的恒 載 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 1P 、 2P 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載，計算如下： kNP 1 2 8 1 2 1 ]2)2[(1???????????????? ] )[(2 ??????????????P ? 集中力矩： mkNePM ?????? mkNePM ?????? 對于 17層， 1q 包括梁自重和其上的橫墻自重，為均布荷載，其它各層荷載計 算方法同第 8層，結(jié)果為： mkNq /)( ????? mkNq /39。1 ? mkNq / ??? mkNq /39。2 ??? kNP )()(1 ????? ?????????????? kNP )()(2? ?????????????? 集中力矩： mkNePM ?????? mkNePM ?????? 活荷載計算 圖 10 各層梁上作用的活載 對于 第 8層 mkNq /2 ??? mkNq /39。2 ??? XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 21 kNP 92..252)(1 ?????? kNp ????? mkNePM ?????? 2 mkNePM ?????? 2 同理，在屋面雪荷載作用下 mkNq /2 ??? mkNq /239。 ??? kNP )(1 ?????? kNP )(2 ??????? mkNePM ?????? 111 mkNePM ?????? 222 對 17層 mkNq / ??? mkNq /39。 ??? kNp ????? kNp )(2 ??????? mkNM ????? )2 (1 mkNM ????? )2 (2 將以上計算結(jié)果匯總，見表 19 及表 20。 表 19 橫向框架恒荷載匯總表 層 次 1q kNm 1 39。1q KNm 1 2q kNm 1 39。2q kNm 1 1P kN 2P kN 1M kNm 2M kNm 8 1～ 7 表 20 橫向框架活荷載匯總表 層 次 2q /kN m1 39。2q /kN m1 1P /kN 2P /kN 1M /kN m 2M /kN m 8 （ ） () () () () () 1～ 7 注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。 內(nèi)力計算 梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故可取一半框架XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 22 進(jìn)行計算。彎矩計算過程如圖 11，所得彎矩如圖 12。計算結(jié)果，見表 21 和表 22. 表 21 恒荷載 作用下梁端剪力及柱軸力 層 次 荷載引起的剪力 彎矩引起的剪力 總 剪 力 柱 軸 力 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 A柱 B柱 BA VV? CA VV? BA VV ?? CB VV? AV BV CB VV? N頂 N底 N頂 N底 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 表 22 活荷載作用下梁端剪力及柱軸力 層 次 荷載引起的剪力 彎矩引起的剪力 總剪力 柱軸力 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 A柱 B柱 BA VV? CA VV? BA VV ?? CB VV? AV B