框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-31 01:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 框架結(jié)構(gòu)的水平地震作用計(jì)算 ? ? （ 1）底部剪力法（注意適用范圍） ? （ 2）振型分解反應(yīng)譜法 2022/6/1 47 框架結(jié)構(gòu)的水平地震作用計(jì)算 ? ? 一般可采用 頂點(diǎn)位移法 計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的自振周期。公式如下： ? 式中： ?T — 周期折減系數(shù) 。當(dāng)采用實(shí)砌填充墻時(shí)取 ?T ＝ ~；當(dāng)采用輕質(zhì)或外掛墻板時(shí)取 ?T ＝ 。 ? uT— 假設(shè)以各樓層出的重力荷載 Gi為水平荷載，按彈性方法求出 主體結(jié)構(gòu) 頂部的位移 （ m）。 1 1 . 7 ( 5 4)TTTu ???2022/6/1 48 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖 ? ? 框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)由 橫向框架 和 縱向框架 組成的空間結(jié)構(gòu)。 2022/6/1 49 平面計(jì)算單元 ? ? 為了簡化， 計(jì)算內(nèi)力 時(shí)可以忽略框架的空間作用，簡化為若干個(gè)橫向平面 框架和縱向平面框架來分別計(jì)算。 風(fēng)荷載 風(fēng)荷載 2022/6/1 50 荷載或作用力 ? ? 豎向荷載 （恒載、活載）：根據(jù)荷載傳遞路徑，分別由橫向框架、縱向框架承擔(dān)。 ? 風(fēng)荷載 ：每榀框架只承擔(dān)計(jì)算單元范圍內(nèi)的風(fēng)荷載值。 ? 水平地震作用 ：每榀框架承擔(dān)的水平力按各榀框架的側(cè)向剛度分配。 2022/6/1 51 荷載傳遞 （ 單向板 ） 1m寬板帶 框架梁 框架柱 框架梁 框架梁集中荷載負(fù)荷面積 2022/6/1 52 荷載傳遞 （ 雙向板 ） 框架梁 框架柱 2022/6/1 53 計(jì)算簡圖 ? ? 在平面框架計(jì)算簡圖中，框架桿件用 軸線 表示。 2022/6/1 54 計(jì)算簡圖 ? 底層柱 固定端 取在基礎(chǔ)頂面。 ? 除底層外， 各層高度 取層高。 ? 跨度 按柱軸線位置確定。 豎向荷載和風(fēng)荷載下的計(jì)算簡圖 風(fēng)荷載 或 地震作用 基礎(chǔ)頂面 2022/6/1 55 計(jì)算簡圖 ? 梁柱剛度確定 ? 梁截面慣性矩 計(jì)算，考慮現(xiàn)澆樓板作用： ? 一邊有樓板： Ib= ? 兩邊有樓板： Ib= ? I0按梁的矩形截面 b h計(jì)算。 ? 柱截面慣性矩 計(jì)算： ? 按照柱子實(shí)際截面尺寸確定 Ic 2022/6/1 56 計(jì)算簡圖 ? 框架上的荷載有 ： ? 永久荷載、可變荷載、風(fēng)荷載、地震作用； ? 按照前面所述荷載傳遞方式計(jì)算確定：荷載分布形式和荷載數(shù)值； ? 永久荷載和可變荷載分開計(jì)算； ? 先計(jì)算 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ，然后計(jì)算框架 內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值 ，最后內(nèi)力組合時(shí)再考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)得 內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值 。 2022/6/1 57 水平荷載下框架內(nèi)力計(jì)算 ? ： 采用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算。 ? (1)中國建筑科學(xué)研究院研制的程序 PK和 PM、 TBSA等可用于計(jì)算多高層建筑結(jié)構(gòu)。 ? (2)由美國加州大學(xué)伯克利分校土木系 E. L. Wilson教授等研制的 ETABS和 SuperETABS，是計(jì)算三維高層建筑結(jié)構(gòu)的專用程序。 2022/6/1 58 計(jì)算機(jī)程序簡介 —— 續(xù) ? (3)大型結(jié)構(gòu)分析程序系統(tǒng) SAP(如 SAP2022)，堪稱世界最有影響的著名程序之一。 ? 由美國加州大學(xué)伯克利分校土木系 E. L. Wilson教授等研制。程序的主要功能：二維和三維桁架、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析；二維和三維框架結(jié)構(gòu)分析；平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問題分析；彈性力學(xué)空間問題分析；板殼應(yīng)力分析；結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力分析等。 2022/6/1 59 用 D值法計(jì)算框架內(nèi)力的步驟 ? ： ? ① 采用反彎點(diǎn)法（用于初步設(shè)計(jì)估算） ? ② D值法（改進(jìn)的反彎點(diǎn)法，精度較好） ? D值法計(jì)算水平荷載下框架內(nèi)力的步驟 ? (1)計(jì)算各層柱的側(cè)移剛度 D ? 計(jì)算柱子的線剛度： ( 5 7 )ccc EIK h??2022/6/1 60 用 D值法計(jì)算框架內(nèi)力的步驟 —— 續(xù) ? 計(jì)算第 i層第 j根柱子的側(cè)移剛度： ? 其中： h為層高； ?為修正系數(shù)，查表 （ ）。 212 ( 5 6 )i j cDK h?? ? ?1 2 3 42cK K K KKK???? 2 KK? ? ?122 cKKKK??5cKKK? 56cKKK K??2KK????一般層 底層 梁的線剛度 312 ccEIh2022/6/1 61 用 D值法計(jì)算框架內(nèi)力的步驟 —— 續(xù) ? (2) 計(jì)算各根柱所分配的剪力 ? 已知第 i層層間地震剪力： Vi ? 計(jì)算第 i層第 j根柱子的剪力： ? 其中， 表示第 i層所有柱子側(cè)移剛度之和。 1( 5 8 )ijij imijjDVVD????1mijjD??( 5 5)njnjiFF?? ? ? ??2022/6/1 62 用 D值法計(jì)算框架內(nèi)力的步驟 —— 續(xù) ? (3)確定柱子反彎點(diǎn)高度 y ? 柱子的反彎點(diǎn)高度： y=(y0+y1+y2+y3)h (59) ? y0 — 標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，查表 ； ? 根據(jù)框架總層數(shù) m、柱所在層 n和平均線剛度比 查表 （見 ）。 K2022/6/1 63 修正系數(shù)： y1 、 y2 、 y3 K1+K2K3+K4 12134KKKK????K1+K2K3+K4 34112KKKK?????上下層梁剛度不同的 修正系數(shù) y1，查表 （注意正負(fù)號）。 ?上、下層層高與本層層高不同的 修正系數(shù) y2 和 y3查表 。 22 5 .7uh Kyh? ?由 和 查 表 得33 5 .7lh Kyh? ?由 和 查 表 得2022/6/1 64 用 D值法計(jì)算框架內(nèi)力的步驟 —— 續(xù) ? (4)計(jì)算柱端彎矩 Mc ? 柱子上端彎矩： ? 柱子上端彎矩： ( ) ( 5 1 2 )uc i jM V h y a? ? ? ?( 5 1 2 )lc i jM V y b? ? ?ucMlcMijVhy y h 2022/6/1 65 用 D值法計(jì)算框架內(nèi)力的步驟 —— 續(xù) ? (5)計(jì)算 梁端彎矩 Mb ? 由節(jié)點(diǎn)平衡條件得： 112( ) ( 5 1 3 )l u lb c c KM M M aKK? ? ??212( ) ( 5 1 3 )r u lb c c KM M M bKK? ? ??ucMlcMlbM rbMl r u lb b c cM M M
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