【文章內容簡介】 本周期調整系數?？紤]填充墻對框架自振周期影響的折減系數，框架結構取T?—，該框架取 。：框架結構的頂點假想位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及?位移， 是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點位移。然后T由 求出 ，再用 求出框架結構的底部剪力。進而求出框架各層剪力和結構真11正的位移。：第 i 層第 j 跟柱的抗側移剛度；ijD按公式計算基本周期 T,其中 Ut 量綱為 m，取 ?T???T根據《建筑設計抗震規(guī)范》 （GB50011—2022）第 條規(guī)定，對于高度不超過 40米，以剪切變形為主，且質量和剛度沿著高度方向分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可以采用底部剪力法等簡化方法計算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法計算抗震作用。在 III 類場地，8 度設防區(qū)，設計地震分組為第二組情況下，場地為 III 類，由《建筑設計抗震規(guī)范》 （GB50011—2022）表 —1 和表 —2 可查得：結構的特征周期和水平地震影響系數最大值 （8 度，多遇地震作用）為：gTmax?= =?(1).結構總水平地震作用標準計算： (1)eqiG??式中：： 結構基本自振周期的水平地震影響系數值；?：結構等效總重力荷載，多質點可取總重力荷載代表值的 85％；eqG：結構總水平地震作用標準值；EKF：分別為質點 i,j 的計算高度；,ijH結構等效總重力荷由公式（1）計算得： )( ??????因為 ，所以不考慮頂部附加水平地震作用63415701??gT因大多實際建筑結構的阻尼比在 左右，故取 ，所以0.?2.?13.. ????????????????????Tg各質點的水平地震作用按公式計算：將 ，??eqEKG ，各樓層地震剪力按: 計算：各質點橫向水平地震作用，1niiijH??niKjVF??各樓層地震剪力及樓層間位移計算表 8表 8 各質點橫向水平地震作用，各樓層地震剪力及樓層間位移計算表層 iG/(KN)D?/ium?6 5 20 4 3 2 1 圖 6 橫向水平地震作用及樓層地震剪力最大位移發(fā)生在第一層，其樓層最大位移與樓層高之比：，..592???滿足《建筑設計抗震規(guī)范》 （GB50011—2022）第 條規(guī)定的位移極限值彈性層間位移角限值[ ]=1/550 的位移要求。e? 水平地震作用下框架內力計算 一. 框架第 Ⅰ層 J 柱分配盜的剪力 Vij以及該柱上，下端的彎矩 和 分別按下列各uijMbij式計算:； ；1ijijinjjD??.bijijyh； ()uijijMVyh?0123?其中， 為標準反彎點高度比，可由查表得。本設計中，底層柱只需考慮修正值 。第二0y 2y層柱需考慮修正值 ，其余各柱均無修正，具體計算過程及結果見表 11，表 12。3y表 9 所查反彎點高度表摘要km n 6 5 6 4 3 2 1 D 值法，表 10 框架柱 K 值和 y 值表A 柱 B 柱 C 柱 D 柱層k y k y k y k y6 5 4 3 2 1 表 11 各層邊柱 A(D)柱端彎矩及剪力計算表 12 各層中柱 B(C)柱端彎矩及剪力計算，剪力及軸力分別按下式計算：；)(M,1bbjiuijrblLi?? )(M,1rrbbjiuijbli??；2bbVL()nLribkiNVk???層 /iHm/iVKND?imimVky bijMuij6 12500 5 12500 4 12500 3 12500 2 12500 1 層 /iHm/iVKND?imimVky bijMuij6 5 4 3 2 1 LbMrbM1,bij?uijLbir圖 7 梁端彎矩，剪力計算簡圖計算梁端彎矩、剪力及柱軸力具體過程見下表。 表 13 梁端彎矩，剪力及柱軸力的計算邊梁 走道梁 柱軸力層 lbMrbL bVlbMrbL bV邊柱 中柱6 5 4 3 2 1 注：①柱軸力中的負號表示拉力，當為地震作用時候，兩側兩根柱為拉力，對應的右側兩根柱為壓力。②表中 分別表示節(jié)點在左右梁的彎矩單位為 ,lrbM③.式中， .分別為節(jié)點在左，右梁的線剛度，單位為 ④.N 單位為單位為 KN，L 單位為 m， 單位為 KNbV圖 8 地震作用下的框架彎矩圖圖 9 框架結構梁端剪力，軸力圖6 橫向水平荷載風荷載作用 橫向水平荷載作用下框架結構內力和側移計算 風荷載標準值 風荷載標準值按照式 0wzsk???計算，式中： 為基本風壓，由《菏載規(guī)范》查得 ， （迎風面） ，0w 24.???s?（背風面） 。B 類地區(qū)， ，查得 ； ,5.??s? ，查得脈動系數 ξ=。??T Hizz?????取軸線③ ，其負載寬度為 ，則沿房屋的計算高度的分布風荷載標準值??zszszq???計算結果見表 14。表 14 沿房屋高度分布的風荷標準值層次 mHi/i s?z???11/?mKNq??12/?KNzq6 1 5 20 4 3 2 1 1 1 《菏載規(guī)范》規(guī)定，對于高度不大于 30m 且高寬比大于 的房屋結構應采用風振系數來考慮風壓脈動的影響，本例房屋高度 ，但z? ??H 圖 10 框架上的風荷載 。由表 20 可見 在 ~ 范圍內變化，即風壓脈動的影響較61./?BHz?大。因此該房屋應考慮風壓脈動的影響?？蚣芙Y構分析時，應按靜力學等效原理將圖(a)的分布荷載轉化為節(jié)點集中荷載，如圖 (b)所示。 風荷載作用下水平位移計算表 15 風荷載作用下框架層間剪力及側移計算層次 1 2 3 4 5 6KNFi/ ?D ? 最大層間位移1/500 滿足規(guī)范要求7 豎向荷載作用下內力計算 框架結構的荷載計算 計算單元計算單元見下圖所示：因為樓板為整體現澆，本板選用雙向板，可沿四角點沿 45176。線將區(qū)格分為小塊，每個板上的荷載傳給與之相鄰的梁，板傳至梁上的三角形或梯形荷載可等效為均布荷載。 荷載計算圖 11 恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布 在圖中， 、 代表橫梁自重，為均布荷載形式。對于第 6 層1q39。 ???39。?、 分別為房間和走道梁傳給橫梁梯形荷載和三角形荷載，按彈性理論設計2/()kNm計算梁的支座彎矩時，按支座等效的原則，按下式將三角形荷載和梯形荷載等效為均布荷載 。ep三角形荷載作用時： 39。58ep?梯形荷載作用時： 2339。1()ep???由圖形所示幾何圖形關系可得： m/??? m/???‘、 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等1P2的荷載，計算如下： ?????? ??????????????? ?????????????因為梁對柱不偏心， M對于 2～5 層， 包括梁自重和其上的橫墻自重，為均布荷載，結果為： 1q mKN/????39。? 6 39。2??????? ????????）（ ... 7521 ?）（因為梁對柱不偏心， 120M?活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖 12。對于第 6 層： mKN/??? mKN/39。2??? ?????? ????????????? ?? ??????????因為梁對柱不偏心， 120M?對于 2～5 層： mKN/.763/q2? mKN/???‘ ?????? ??????????????? ??.. ????????因為梁對柱不偏心， 120M?將以上計算結果匯總，見表 16，17. 表 16 橫向框架恒載匯總表層次1qkN/m39。1kN/m2qkN/m39。2kN/m1PkN2kN1MkN mA2kN m6 0 015 0 0表 17 橫向框架活載匯總表層次2qkN/m39。2qkN/m1PkN2kN1MkN mA2kN m6 0 015 6 0 0 恒荷載作用下框架的內力 恒荷載作用下框架的彎矩計算： 21/abMql??梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算，由于結構和荷載均對稱，故計算時可用半框架。以第 6 層 A 軸為例：剛度分配：梁 ?? 柱 7..、 分別為房間和走道梁傳給橫梁梯形荷載和三角形荷載，按彈性理論設計計2q1/()kNm算梁的支座彎矩時，按支座等效的原則，按下式將三角形荷載和梯形荷載等效為均布荷載 。ep三角形荷載作用時： 39。58ep?梯形荷載作用時： 2339。1()ep???梁端彎矩： mlqlMEABr /.).(22 ???? （ 注： ）qE /.4.).3()6.(122 ??????????其他各處均按以上算法計算 彎矩分配及傳遞彎矩二次分配法比分層法作了更進一步的簡化。在分層法中，用彎矩分配法計算分層單元的桿端彎矩時，任一節(jié)點的不平衡彎矩都將影響到節(jié)點所在單元中的所有桿件。而彎矩二次分配法假定任一節(jié)點的不平衡彎矩只影響至與該節(jié)點相交的各桿件的遠端。因此可將彎矩分配法的循環(huán)次數簡化到一次分配、一次傳遞、再一次分配。所以本框架設計采用彎矩分配法計算框架內力，傳遞系數為 1/2。各節(jié)點分配兩次即可。如表所示： 表 18 恒載作用下的框架彎矩內力二次分配表圖 13 恒荷載作用下的彎矩圖 單位（） 活荷載作用下框架的內力 活載作用下的框架內力 同恒載作用下用彎矩分配法計算框架內力，折減系數為 1/2，各節(jié)點分配兩次即可?；詈奢d作用下框架內力如表 19 所示：表 19 活荷載作用下的彎矩內力二次分配表圖 14 活載作用下的軸力圖（單位 KN） 代表壓力， BC 軸與 DE 軸對稱。? 圖 14 活荷載作用下的彎矩圖 梁端剪力和柱軸力的計算表 20 恒載作用下梁端剪力及柱軸力荷載引起剪力 彎矩引起剪力 總剪力 柱剪力AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱層次 BAV?CBVAB??CVABVCB?N頂 底 N頂 底6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 表 21 活載作用下梁端剪力及柱軸力荷載引起剪力 彎矩引起剪