【文章內(nèi)容簡介】 i層的層間側移剛度。 （△u）i為第i層的層間側移。 （△u）k為第k層的層間側移。 s為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。結構頂點的假想側移計算層次Gi（KN）VGi（KN）∑D i（N/mm）△ui（mm）ui（mm）5156509441565094315650942156509411228234T1= （uT）1/2 =()1/2=(s) 水平地震作用及樓層地震剪力的計算：本結構高度不超過40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，即：(1)、結構等效總重力荷載代表值GeqGeq=∑Gi=（+3+）=（KN） (2)、計算水平地震影響系數(shù)а1查表得二類場地近震特征周期值Tg=。查表得設防烈度為7度的аmax=а1=аmax= (3)、結構總的水平地震作用標準值FEkFEk=а1Geq = =（KN）== T1=，所以不考慮頂部附加水平地震作用。 各質(zhì)點橫向水平地震作用按下式計算： Fi=GiHiFEk（1δn）/（∑GkHk）地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為 Vi=∑Fk（i=1，2，…n）計算過程如下表：各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次Hi（m）Gi（KN）GiHi（KNm）GiHi/∑GjHjFi（KN）Vi（KN）54321∑各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖：（具體數(shù)值見上表） 多遇水平地震作用下的位移驗算：水平地震作用下框架結構的層間位移（△u）i和頂點位移u i分別按下列公式計算：（△u）i = Vi/∑D iju i=∑（△u）k各層的層間彈性位移角θe=（△u）i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側力作用的框架，層間彈性位移角限值[θe]1/550。計算過程如下表： 橫向水平地震作用下的位移驗算層次Vi（KN）∑D i（N/mm）（△u）i （mm）ui（mm）hi（mm）θe=（△u）i /hi5156509442001/60694156509442001/32513156509442001/23972156509442001/20261122823455001/1914由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/19141/550，滿足規(guī)范要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計算：：框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：Vij=DijV i /∑DijM bij=Vijyh M uij=Vij（1y）hy=yn+y1+y2+y3注：yn框架柱的標準反彎點高度比。 y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。 yy3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。 y框架柱的反彎點高度比。底層柱需考慮修正值y2，第二層柱需考慮修正值y1和y3，其它柱均無修正。下面以③軸線橫向框架內(nèi)力的計算為例：各層柱端彎矩及剪力計算（邊柱）層次hi（m）Vi（KN）∑D ij（N/mm）邊 柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M bi1（KNm）M ui1（KNm）51565094137074156509413707315650941370721565094137071122823416576各層柱端彎矩及剪力計算（中柱）層次hi（m）Vi（KN）∑D ij（N/mm）中 柱Di2（N/mm）Vi2（KN）kY（m）M bi2（KNm）M ui2（KNm）51565094378154156509437815315650943781521565094378151122823425578 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算：梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計算： M l b=i l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） M r b=i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） V b=（M l b+ M r b）/ l Ni=∑（V l b V r b）k 具體計算過程見下表：梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算層次邊梁走道梁柱軸力MlbMrblVbMlbMrblVb邊柱N中柱N54321 ③軸線橫向框架彎矩圖（KNm） ③軸線橫向框架梁剪力圖（KN） ③軸線橫向框架柱軸力圖（KN）5 橫向水平風荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算 水平風荷載的計算基本風壓ω0 =，風荷載體型變化系數(shù)，由《荷載規(guī)范》 =（）=。本建筑屬于B類地區(qū)，H/B=《荷載規(guī)范》規(guī)定，不考慮風壓脈動的影響。 層次12345離地面高度（m）z風壓高度系數(shù)μZ 在內(nèi)力分析時，可以將沿框架柱的分布風荷載進一步簡化為作用于框架節(jié)點的水平集中風荷載。5層： FW5K=（+）=4層： FW4K=（+）=3層： FW3K=（+）=2層： FW2K=（+）=1層： FW1K=（+）= KN 風荷載作用下的水平位移驗算：根據(jù)圖1所示的水平荷載，算出層間剪力，然后求出3軸線框架的層間側移剛度，再分別計算出各層的相對側移和絕對側移。計算過程見表1風荷載作用下框架層間剪力及側移計算層次12345Fi / KNVi / KN∑D84308103044103044103044103044△Ui/㎜Ui/㎜△Ui /hi1/56701/63641/80771/116671/21000由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/19141/550，滿足規(guī)范要求。 風荷載作用下框架內(nèi)力計算：各層柱端彎矩及剪力計算（邊柱）層次hi（m）Vi（KN）∑D ij（N/mm）邊 柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M bi1（KNm）M ui1（KNm）51030441370741030441370731030441370721030441370718430816576各層柱端彎矩及剪力計算（中柱）層次hi（m）Vi（KN）∑D ij（N/mm）中 柱Di2（N/mm）Vi2（KN）kY（m）M bi2（KNm）M ui2（KNm）51030443781541030443781531030443781521030443781518430825578梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算層次邊梁走道梁柱軸力MlbMrblVbMlbMrblVb邊柱N中柱N54321③軸線橫向框架彎矩圖（KNm）③軸線橫向框架梁剪力圖（KN） ③軸線橫向框架柱軸力圖（KN）6 豎向荷載作用下框架結構的內(nèi)力計算（橫向框架內(nèi)力計算） 計算單元的選擇確定：?、圯S線橫向框架進行計算，如下圖所示：，由于房間內(nèi)布置有主梁（bh=300mm600mm），故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過主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。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，所以在框架節(jié)點上還作用有集中力矩。 荷載計算： 恒載作用下柱的內(nèi)力計算：恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：對于第5層，q1代表橫梁自重，為均布荷載形式。q1=25= KN/mq和q2，分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。q2== KN/mq2，== KN/mPP2分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、次梁自重、樓板重等重力荷載，計算如下：P1=++18= KNP2=[+（+）2/2]+= KN集中力矩M1=P1e1 =（）/2 = KNm M2=P2e2 =（）/2 = KNm對于14層， q1 包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其它荷載的計算方法同第5層。 q1=+= KN/mq和q2，分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。q2== KN/mq2，== KN/mP1=+++= KNP2=[+（+）2/2]++（2）+12= KN集中力矩M1=P1e1 =（）/2 = KNm M2=P2e2 =（）/2 = KNm 活載作用下柱的內(nèi)力計算： 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示： 對于第5層，q2== KN/mq2，== KN/mP1== KNP2=[+（+）2/2]= KN集中力矩M1=P1e1 =（）/2 = KNm M2=P2e2 =（）/2 = KNm同理，在屋面雪荷載的作用下：q2== KN/mq2，== KN/mP1== KNP2=[+（+）2/2]= KN集中力矩M1=P1e1 =（）/2 = KNm M2=P2e2 =（）/2 = KNm對于第14層，q2=2=9 KN/mq2，=2= KN/mP1=2= KNP2=[+（+）2/2]2= KN集中力矩M1=P1e1 =（）/2 = KNm M2=P2e2 =（）/2 = KNm將計算結果匯總如下兩表：橫向框架恒載匯總表層次q1（KN/m）q2（KN/m）q2，（KN/m）P1（KN）P2（KN）M1（KNm）M2（KNm）514橫向框架活載匯總表層次q2（KN/m）q2，（KN/m）P1（KN）P2（KN）M1（KNm）M2（KNm）5（）（）（）（）（）（）149注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應于屋面雪荷載作用情況。 恒荷載作用下梁的內(nèi)力計算： 荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：等效于均布荷載與梯形、三角形荷載的疊加。α=a/l=對于