多層教學(xué)樓的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 13:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （頂層） （2～6層） 經(jīng)統(tǒng)計(jì)得： 柱抗側(cè)移剛度D值的計(jì)算 梁、： 梁、柱線剛度計(jì)算表構(gòu)件截 面跨 度梁 50880 45330柱 284100 198000 柱 D值計(jì)算線剛度K 2～６層邊柱 21621中柱 38088１層邊柱 29815中柱 35255 基本自振周期采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 計(jì)算底部剪力： 經(jīng)判別場地類別為Ⅱ類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，得。本建筑按多遇地震8度設(shè)防設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)地震基本加速度為，水平地震影響系數(shù)最大值。因?yàn)?，查地震影響系?shù)曲線得地震影響系數(shù)。而 其中為結(jié)構(gòu)的阻尼比，、。所以總橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算橫向地震作用 因，所以。 水平地震作用計(jì)算公式： ： 每層水平地震作用力層數(shù)6 5 4 3 2 1 地震水平作用作用于整棟建筑，將地震作用按柱剛度轉(zhuǎn)化為計(jì)算單元的4號軸線那一榀框架上，因?yàn)椋场短栞S線各柱的線剛度相同，故這一榀框架承受每層地震水平作用的。： 水平地震作用下框架計(jì)算簡圖 層間彈性相對彈性轉(zhuǎn)角驗(yàn)算過程層數(shù) 64776721/19055477672 1/10474477672 1/7663477672 1/6342477672 1/5661520560 1/825經(jīng)驗(yàn)算，層間彈性相對彈性轉(zhuǎn)角，均滿足要求，說明所選框架柱數(shù)量及截面尺寸滿足工程要求。 再進(jìn)行內(nèi)力分析前，要將梯形荷載等效為均布荷載，其公式為，其中為梯形荷載的峰值，為梯形底邊比上邊多出距離的一半占底邊長度的比例。 進(jìn)行等效計(jì)算后得： 頂層： 其余層： 計(jì)算在豎向荷載作用下的內(nèi)力，采用分層法。除底層柱外，其他各層柱端并非固定端，分層計(jì)算時(shí)假定為固端，在計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)周圍各桿件的剛度分配系數(shù)時(shí)，用修正后的柱線剛度計(jì)算。在計(jì)算傳遞系數(shù)時(shí)，底層柱和各層梁的傳遞系數(shù)都為1/2，而上層各柱子對柱遠(yuǎn)端的傳遞，由于將非固定端假定為固端，傳遞系數(shù)改用1/3。 恒荷載分布與固端彎矩由于框架結(jié)構(gòu)左右對稱，故可取一半進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算簡圖如下（柱的線剛度為修正后的數(shù)據(jù)） 恒荷載內(nèi)力計(jì)算簡圖由于整棟建筑由標(biāo)準(zhǔn)層、頂層和底層三種類型的樓層組成，所以計(jì)算由三部分組成，具體計(jì)算過程見下圖： 頂層彎矩分配計(jì)算過程 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配計(jì)算過程 底層彎矩分配計(jì)算過程每層的彎矩分配結(jié)束后，將各樓層疊加，疊加的是上下層都計(jì)算的柱的彎矩，由于三種結(jié)構(gòu)層的彎矩分配數(shù)據(jù)，組合也有三種形式：頂層與標(biāo)準(zhǔn)層組合、標(biāo)準(zhǔn)層與標(biāo)準(zhǔn)層組合、標(biāo)準(zhǔn)層與地層組合。組合完成后的彎矩圖如下：（） 恒荷載下彎矩圖根據(jù)彎矩圖，取出梁柱脫離體，利用脫離體的平衡條件，求出剪力(kN)： 恒荷載下剪力圖依據(jù)剪力圖，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的平衡條件，求出軸力（kN）： 恒荷載下軸力圖 活荷載分布與固端彎矩 活荷載內(nèi)力計(jì)算簡圖 頂層彎矩分配計(jì)算過程 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配計(jì)算過程 底層彎矩分配計(jì)算過程 活荷載彎矩圖根據(jù)彎矩圖，取出梁柱脫離體，利用脫離體的平衡條件，求出剪力(kN)： 活荷載剪力圖依據(jù)剪力圖，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的平衡條件，求出軸力（kN）： 活荷載軸力圖框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用D值法（改進(jìn)反彎點(diǎn)法）。（1）反彎點(diǎn)高度計(jì)算 反彎點(diǎn)高度比按下式計(jì)算：（） 式中 反彎點(diǎn)高度比y計(jì)算樓層A軸邊框架柱B軸中框架柱六層 五層 四層 三層 二層 底層 （2）柱端彎矩及剪力計(jì)算風(fēng)荷載作用下的柱端剪力按下式計(jì)算： （）式中 。風(fēng)荷載作用下的柱端彎矩按下式計(jì)算： （） 風(fēng)荷載作用下柱端彎矩及剪力計(jì)算柱樓層邊柱621621 521621 421621 321621 221621 129815 中柱638088 538088 438088 338088 238088 135255 （3）梁端彎矩及剪力計(jì)算 由節(jié)點(diǎn)平衡條件，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點(diǎn)左右梁端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配，可求出各梁端彎矩，進(jìn)而由梁的平衡條件求出梁端剪力。風(fēng)荷載作用下的梁端彎矩按下式計(jì)算：中柱： （） （）邊柱： （）式中 、——表示第j層第i節(jié)點(diǎn)左端梁的彎矩和第j層第i節(jié)點(diǎn)右端梁的彎矩； 、——表示第j層第i節(jié)點(diǎn)左端梁的線剛度和第j層第i節(jié)點(diǎn)右端梁的線剛度； ——表示第j層第i節(jié)點(diǎn)上層柱的下部彎矩和下層柱的上部彎矩。 梁端彎矩計(jì)算樓層柱端彎矩柱端彎矩之和6— 5 4 3 2 1 梁端彎矩、計(jì)算樓層柱端彎矩柱端彎矩之和6— 5088045330 5 5088045330 4 5088045330 3 5088045330 2 5088045330 1 5088045330 ： 梁端剪力計(jì)算樓層6 5 4 3 2 1 （4）柱軸力計(jì)算 由梁柱節(jié)點(diǎn)的平衡條件計(jì)算風(fēng)荷載作用下的柱軸力。 風(fēng)荷載作用下柱軸力計(jì)算（單位：）樓層6 5 4 3 2 1 （5）繪制內(nèi)力圖 彎矩圖。 ，繪制出風(fēng)荷載作用下的彎矩圖 風(fēng)荷載作用下彎矩圖剪力圖。，繪制出風(fēng)荷載作用下的剪力圖 風(fēng)荷載作用下剪力圖軸力圖。，繪制出風(fēng)荷載作用下的軸力圖 風(fēng)荷載作用下軸力圖框架在地震荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用D值法（改進(jìn)反彎點(diǎn)法）。（1）反彎點(diǎn)高度計(jì)算 反彎點(diǎn)高度比按下式計(jì)算：（） 式中 反彎點(diǎn)高度比y計(jì)算樓層A軸邊框架柱B軸中框架柱六層 五層 四層 三層 二層 底層 （2）柱端彎矩及剪力計(jì)算地震荷載作用下的柱端剪力按下式計(jì)算： （）式中 。地震荷載作用下的柱端彎矩按下式計(jì)算： （） 地震荷載作用下柱端彎矩及剪力計(jì)算柱樓層邊柱621621 521621 421621 321621 221621 129815 中柱638088 538088 438088 338088 238088 135255 （3）梁端彎矩及剪力計(jì)算 由節(jié)點(diǎn)平衡條件，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點(diǎn)左右梁端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配，可求出各梁端彎矩，進(jìn)而由梁的平衡條件求出梁端剪力。中柱： （） （）邊柱： （）式中 、——表示第j層第i節(jié)點(diǎn)左端梁的彎矩和第j層第i節(jié)點(diǎn)右端梁的彎矩； 、——表示第j層第i節(jié)點(diǎn)左端梁的線剛度和第j層第i節(jié)點(diǎn)右端梁的線剛度； ——表示第j層第i節(jié)點(diǎn)上層柱的下部彎矩和下層柱的上部彎矩。 梁端彎矩計(jì)算樓層柱端彎矩柱端彎矩之和6— 5 4 3 2 1
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