【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 14 中框架中柱 ? ? 19863 21 D? 805029 二 至 四 層 邊框架邊柱 8 8 472 ? ?????? 9598 4 邊框架中柱 ? ?3 .6 8 3 .6 8 2 0 .9 5 52 ?? ?? ???? 16941 6 中框架邊柱 1 1 372 ? ?????? 12693 14 中框架中柱 ? ?4 .9 1 4 .9 1 2 1 .2 72 ?? ?? ???? 20350 21 D? 745090 這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期： [ 4 ]??? 式中 0? ——基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻使框架自振周期減少的影響，取XX廣播電視大學(xué) 20 ； T? ——框架的頂點(diǎn)位移。在未求出框架的周期前，無(wú)法求出框架的地震力及位移； T? 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(diǎn)位移。然后由T? 求出 1T ，再用 1T 求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力，進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算見(jiàn)表 37。 表 37 橫向框架頂點(diǎn)位移 層次 iG（ kN ） iG? （ kN ） iD （ kN / m ） 層間相對(duì)位移i? i iGD?? i? 4 805029 3 805029 2 805029 1 745090 ???= ?? 橫向地震作用計(jì)算 在 II 類場(chǎng)地， 7 度設(shè)防區(qū)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組情況下，結(jié)構(gòu)的特征周期gT =，水平地震影響系數(shù)最大值 [4]max? =。 由于 1T =gT ==（ s），不用考慮頂點(diǎn)附加地震作用。 按底部剪力法求得的基底剪力，若按 iii EKiiGHFFGH? ?分配給各層，則水平地震作用呈倒三角形分布。 結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： EKF =（ gT / 1T ）max? 41 ii G?? =（ ） = 各層橫向地震剪力計(jì)算見(jiàn)表 38； 表 38 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層 ih（ m ） iH （ miG （ kN ） ? ?iiGHkNm? 41iijjjGHGH?? iF （ kN ） iV （ kN ） XX廣播電視大學(xué) 21 次 ） 4 216828 3 195196 2 133087 1 75287 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見(jiàn)圖 36。 圖 36 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力 橫向框架抗震變形驗(yàn)算 詳見(jiàn)表 39。 表 39 橫向框架抗震變形驗(yàn)算 注：層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿足要求。 e? ＜ [ e? ]=1/450。（若考慮填充墻抗力作用為 1/550） 層次 層間剪力 iV （ kN ） 層間剛度 iD （ kN / m ） 層間位移 iiVD （ m ） 層高 ih （ m ） 層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角 e? 4 805029 1/2020 3 805029 1/1053 2 805029 1/794 1 745090 1/741 XX廣播電視大學(xué) 22 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析 本設(shè) 計(jì)取中框架為例，柱端計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表 310。地震作用下框架梁柱彎矩，梁端剪力及柱軸力分別見(jiàn)表 31圖 37，圖 38。 表 310 E 軸柱（邊柱）柱端彎矩計(jì)算 層 次 層高 h 層間剪力()iVkN 層間剛度 iD（ kN / m ） imD imV K y (m) M上 M下 4 805029 12693 27 3 805029 12693 51 2 2 805029 12693 68 1 745090 15820 103 注：表中： 0 1 2 3y y y y y? ? ? ? iimCim DDVV /? ? ? iiii hyM hM ??? 1V yV imim上下 表 311 D 軸柱（中柱）柱端彎矩計(jì)算 層 次 層高 h 層間剪力 ()iVKN 層間剛度 iD imD imV K y (m ) M上 M下 4 805029 20350 43 3 805029 20350 82 2 805029 20350 108 1 745090 19863 130 該框架為對(duì)稱結(jié)構(gòu) ,A 軸柱與 E 軸柱相同， B,C 軸柱與 D 軸柱相同。 XX廣播電視大學(xué) 23 層次 ED 跨 DC 跨 柱軸力 l M左 12II bV l M左 M右 bV EN DN 4 3 3 2 1 1I 分配系數(shù) 1124 .9 1 0 .54 .9 1 4 .9 1bbbKKK ???? 2I 分配系數(shù) 2124 .9 1 0 .54 .9 1 4 .9 1bbbKKK ???? 圖 37 地震作用下中框架彎矩圖（ kN /m ） XX廣播電視大學(xué) 24 圖 38 地震力作用下框架梁端剪力及柱軸力 (kN ) 驗(yàn)算 一、集中在屋面和樓面節(jié)點(diǎn)處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中給定的基本條件，根據(jù)以下公式計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn) 值： 0 ( ) / 2k z s z i jh h B? ? ? ? ??? (423) 式中 0? ——基本風(fēng)壓，取 2/kN m z? ——風(fēng)壓高度系數(shù)，因本工程建設(shè)地點(diǎn)位于聊城市，所以地面粗糙度為 B 類 s? ——風(fēng)荷載體型系數(shù)，建筑物的形狀，風(fēng)荷載的體型系數(shù)為 z? ——風(fēng)振系數(shù)，基本自振周期對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，可用 1T =（ n 為建筑層數(shù)約為 ,應(yīng)該考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生順時(shí)針風(fēng)向風(fēng)振的影響， 1 zz z???? ???。 XX廣播電視大學(xué) 25 ih——下層高度 jh ——上層高度 B—— 迎風(fēng)面寬度 B= 表 312 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 離地高度 / m z? z? s? 20 /kN m? ?? /ihm /jhm k? 0 注：對(duì)于框架結(jié)構(gòu)基本自振周期按下式計(jì)算 22331 3 31 6 . 9 50 . 2 5 0 . 5 3 1 0 0 . 2 5 0 . 5 3 1 0 0 . 3 33 2 . 5 6HTsB??? ? ? ? ? ? ? ? 二、 側(cè)移剛度計(jì)算： 與抗震設(shè)計(jì)的一致 24 層 柱側(cè)移剛度 ∑ D=905000kN /m 首層層柱側(cè)移剛度 ∑ D=644900kN /m 三、風(fēng)荷載作用下框架的側(cè)移驗(yàn)算 水平風(fēng)荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計(jì)算 jjijVu D??? （ 424） 式中 jV —— 第 j 層總剪力； ∑ ijD —— 第 j層所有柱的抗側(cè)剛度之和； ju? —— 第 j層的層間側(cè)移； 第一層的層間側(cè)移求出來(lái)后就可以計(jì)算 出各樓層標(biāo)高處的側(cè)移值的頂點(diǎn)側(cè)移值，各層樓板標(biāo)高處的側(cè)移值是該層以下各層的層間側(cè)移值之和，頂點(diǎn)側(cè)移值是所有各層側(cè)移值之和。 第 j 層側(cè)移 1jjjjuu???? XX廣播電視大學(xué) 26 頂點(diǎn)側(cè)移 1njjuu???? 框架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算見(jiàn)下表： 表 313 風(fēng)荷載作用下側(cè)移計(jì)算表 層號(hào) /jw kN /jV kN 1/D kN m??? jj ijVu D??? /juh? 4 905000 1/155555 3 905000 1/10500 2 905000 1/7924 1 644900 1/3729 ? ? ?? 側(cè)移驗(yàn)算： 層間側(cè)移最大值 1/37291/550(滿足要求 )。 一、柱端彎矩： (1 )ijM V y h??上 （ 427） ijM V yh?下 （ 428） 0 1 2 3y y y y y? ? ? ? （ 429） 其中， 0y 為標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，本設(shè)計(jì)中，底層柱只需考慮修正值 2y 。第二層柱需考慮修正值 3y ，其余各柱均 無(wú)修正。 二、梁端彎矩： 邊節(jié)點(diǎn) : bj cij cijM M M??上 下 中間節(jié)點(diǎn)按節(jié)點(diǎn)左右梁線剛度比例進(jìn)行分配 ()lL bbj cij cijlrbbiM M Mii??? 上 下 ()rR bbj cij cijlrbbiM M Mii??? 上 下 梁端剪力由梁端的彎矩除以梁跨度求得 XX廣播電視大學(xué) 27 bj bjLRbMMV L?? 具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 表 314 D、 E軸柱彎矩 層號(hào) h/( m ) k 0y y /ijV KN /M kN上 /M kN下 4 3 2 1 表 315B、 C軸柱彎矩 層號(hào) h/( m ) k 0y y /ijV KN /M kN上 /M kN下 4 3 2 1 表 316梁端彎矩與剪力計(jì)算 層 號(hào) DF 跨梁端彎矩與剪力 FG 跨梁端彎矩與剪力 GH 跨梁端彎矩與剪力 L / m LbjM /kNm? RbjM /kNm? bV /kN L / m LbjM /kNm? LbjM /kNm? bV /kN L / m LbjM /kNm? RbjM /kNm? bV /kN 4 3 2 1 三、根據(jù)梁端剪力計(jì)算柱的軸力 邊柱軸力： nij kkiNV??? （ 434） 中柱軸力： ()nij k kkiN V V???? 左 右 （ 435） 計(jì)算見(jiàn)下表： 表 317柱端軸力計(jì)算 層 號(hào) 各層梁剪力 / kN 各層柱軸力 / kN FGV GHV HJV DN FN 4 3 2 1 XX廣播電視大學(xué) 28 注：柱軸力為負(fù)表示受拉 綜合以上計(jì)算結(jié)果，考慮到所設(shè)計(jì)的建筑高度低且縱橫向長(zhǎng)度大，風(fēng)荷載在內(nèi)力組合時(shí)所產(chǎn)生的影響很小，以后就不再考慮風(fēng)荷載的影響。 框架內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下橫向框架 的內(nèi)力分析 圖 39 板傳荷載示意圖 荷載計(jì)算 a 3 .6 1 / 2 1 .2 m? ? ? （ a