【文章內(nèi)容簡介】 表 中框架柱側(cè)移剛度 D 值（ N/mm） 層次 邊柱 (13 根） 中柱 (13 根） ∑ Di K ca Di1 K ca Di2 3～ 7 22459 32405 713232 2 23822 33929 750763 1 24335 29258 696709 表 邊框架柱側(cè)移剛度 D 值（ N/mm） 第 30 頁 層次 D1,A9 C1,B9 ∑ Di K ca Di1 K ca Di2 3～ 7 18127 27031 90316 2 19250 28474 95448 1 22265 26572 97674 表 樓、電梯間框架柱側(cè)移剛度 D 值（ N/mm） 層次 B1,C9 C8 ∑ Di K ca Di1 K ca Di2 3～ 7 23341 29437 76119 2 24704 30961 80369 1 24782 27747 77311 層次 A1,D9 D8 ∑ Di K ca Di3 K ca Di4 3～ 7 13074 18127 44275 2 13956 19250 47162 1 19915 22265 62095 表 橫向框架層間側(cè)移剛度（ N／㎜ ) 層次 1 2 3 4 5 6 7 ∑ Di 933789 973742 942069 942069 942069 942069 942069 由表 可見，1D?/ 2D?=933789/973742=＞ ,故該框架為規(guī)則框架。 4 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 第 31 頁 橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 橫向自振周期計算 將 8G 折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層，即 331 1 3 9 .1 6 ( 1 ) 1 3 4 8 .8 22 2 4 .4 5eG k N? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算表見表 所示 表 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算表 層次 Gi／ kN VGi／ kN ∑ Di／（ N／㎜ ) △ ui／㎜ ui／㎜ 7 942069 6 942069 5 942069 4 942069 3 942069 2 973742 1 933789 按前述方法估算基本周期 1T ,其中 Tu 的量綱為 m，取 ? ? ,則 1 1 .7 1 .7 0 .7 0 .2 7 1 9 0 .6 2TTTu?? ? ? ? ? ? ?s 水平地震作用及樓層地震剪力計算 本結(jié)構(gòu)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。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算如下 0. 85 0. 85 ( 95 48 .0 2 89 95 .0 9 5 84 20 .5 9 11 39 .1 6e q iGG? ? ? ? ? ? ?? 0. 85 64 08 3. 22 54 47 0. 74 kN? ? ? 第 32 頁 0 . 9 0 . 91 m a x110 .3 5( ) ( ) 0 .1 6 0 .0 9 60 .6 20 .0 9 6 5 4 4 7 0 .7 4 5 2 2 9 .4gE k e qTTF G k N???? ? ? ?? ? ? ? 因 11. 4 0. 35 0. 49 0. 62gT T s? ? ? ? ?，所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù) n? 按下式計算，即 70 . 0 8 0 . 6 2 0 . 0 7 0 . 1 1 9 60 . 1 1 9 6 5 2 2 9 . 2 6 2 5 . 4nF k N? ? ? ? ?? ? ? ? 各質(zhì)點的水平地震作用計算，將上述 n? 和 EkF 代入可得 146 03 .8 iii njjjGHFGH?? ? 具體計算過程見表 。 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／ kN m iijjGHGH? Fi／ kN Vi／ kN 7 6 5 2905 4 3 2 1 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圖 所示。 第 33 頁 (a)水平地震作用分布 （ b）層間剪力分布 圖 橫向水平地震作用及樓層地震剪 水平地震作用下的位移驗算 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 iu? 和頂點位移 iu 分別按式： 1ii sijjVuD???? 和 1n kkuu???? 計算，計算過程見表 所示。表中還計算了各層的層間彈性位移角 ? = iu? /ih 。 表 橫向水平地震作用下的位移驗算 層次 Vi／ kN ∑ Di／（ N／㎜ ) △ ui／㎜ ui／㎜ hi／㎜ ? =iu? /ih 7 942069 3300 1／ 2640 6 942069 3300 1／ 1473 第 34 頁 5 942069 3300 1／ 1071 4 942069 3300 1／ 875 3 942069 3300 1／ 767 2 973742 3300 1／ 730 1 933789 4650 1／ 941 由表 可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第 2 層，其值為 1/730＜1/550，滿足要求，其中 [ iu? /h]= 1/550。 5 水平地震作用下框架內(nèi)力計算 以圖 中 ○ 5 軸線橫向框架在左地震作用下作為計算對象，進行內(nèi)力計算。 水平地震作用下的橫向框架柱端彎矩的計算采用 D 值法，首先要確定反彎點的位置。 柱反彎點位置 計算各柱的反彎點高度比 1 2 3ny y y y y? ? ? ? 其中 ny 查倒三角形分 布水平荷載下各柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比表，本設(shè)計中底柱需考慮修正值 2y ，第 2 層柱需考慮修正值 1y 和 3y ，其余柱均無修正。具體計算過程及結(jié)果見表 。 第 35 頁 表中 M 量綱為 kN m， V量綱為 kN 。 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 根據(jù)上述所計算的柱端彎矩的值，采用節(jié)點平衡的方式，根據(jù)梁線剛度按照其線剛度分配的原則計算粱端彎矩，以第 5 層 AB 跨的彎矩計算具體說明過程： E 節(jié)點： lbi 為 0。 101 105 . 6 7 1 0( ) ( 6 6 . 5 0 1 2 5 . 7 1 ) 1 9 2 . 2 10 5 . 6 7 1 0lr b ubb i i jlrbbiM M M k Nii ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? G 節(jié)點： 101 1 0 1 05 . 6 7 1 0( ) ( 1 0 7 . 9 4 1 7 4 . 7 8 ) 1 6 2 . 4 15 . 6 7 1 0 4 . 2 1 0ll b ubb i i jlrbbiM M M k Nii ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 1( ) ( 1 0 7 .9 4 1 7 4 .7 8 ) 1 6 2 .4 1 1 2 0 .3 1r b u lb i ij bM M M M k N?? ? ? ? ? ? ? 計算所得到的彎矩為節(jié)點彎矩，將其反向即得到所需的桿端彎矩。 表 各層柱端彎矩及剪力計算 層次 hi /m Vi /kN ijD? /（ N/㎜） 邊 柱 中 柱 1iD 1iV K y 1biM 1uiM 2iD 2iV K y 2biM 2uiM 7 942069 22459 32405 6 942069 22459 32405 5 2905 942069 22459 32405 4 942069 22459 32405 3 942069 22459 32405 2 973742 23822 167 33929 1 933789 24335 29258 第 36 頁 所以 EG 梁的剪力為 1 9 2 . 2 1 1 6 2 . 4 1 5 9 . 1 06 . 0rlbbb MMV k Nl? ?? ? ? 其余各粱端彎矩及剪力計算與上 述相同。具體計算過程及結(jié)果詳見表 。 表 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 層次 邊 梁 走 道 梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 7 6 5 4 3 2 1 注： 1）柱軸力中的負(fù)號表示拉力。當(dāng)為左地震作用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力 2）表中 M 單位為 kN﹒ m， V單位為 kN， l 單位為 m。 第 37 頁 綜合上述內(nèi)容作水平地震作用的 ○ 5 軸線框架的彎矩圖，粱端剪力圖及柱軸力圖。如圖 (a) (b)所示。 第 38 頁 第 39 頁 圖 左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖 第 40 頁 6 豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力分析 橫向框架內(nèi)力計算 計算單元 取 ○ 5 軸線橫向框架進行計算，計算單元寬 度為 ，如圖 所示。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各質(zhì)點上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點上還有集中力矩。 圖 橫向框架計算單元 第 41 頁 荷載計算 1） 恒載計算 在圖 中， 1q 、 39。1q 代表橫梁自重，為均布荷載形式。對于第 7 層 1 0 .3 ( 0 .6 0 .1 ) 2 5 1 .0 5 3 .9 3 8q k N m? ? ? ? ? ? 39。1 0 .3 ( 0 .4 0 .1 ) 2 5 1 .0 5 2 .3 6 3q k N m? ? ? ? ? ? 2q 和 39。2q 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，有圖 所示幾何關(guān)系可得 2 5 .2 7 3 .6 1 8 .9 7 2q k N m? ? ?， 39。2 5 .2 7 2 .4 1 2 .6 4 8q k N m? ? ? 1P 、 2P 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載，計算如下： p p p pE G H JMM MM 圖 各層梁上作用的恒載 1 1 2 . 4 6 . 0( 3 . 6 1 . 8 ) 2 1 . 8 5 . 2 7 3 . 9 3 8 ( 7 . 2 0 . 5 5 )22P ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 10 . 3 ( 0 . 4 5 0 . 1 ) 2 5 1 . 0 5 5 . 9 5 4 . 4 4 1 . 0 7 . 2 1 4 0 . 3 52 kN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第 42 頁 2 1 2 . 4 6 . 0 3 . 6 2 . 4( 3 . 6 1 . 8 ) 2 1 . 8 1 . 2 2 5 . 2 7 3 . 9 3 8 ( 7 . 2 0 . 5 5 )2 2 2P ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 10 . 3 ( 0 . 4 5 0 . 1 ) 2 5 1 . 0 5 5 . 9 5 1 4 6 . 3 22 kN? ? ? ? ? ? ? ? 集中力矩 1 1 12 2 20 .5 5 0 .31 4 0 .3 5 1 7 .5 420 .5 5 0 .31 4 6 .3 2 1 8 .2 92M P e k N mM P e k N m?? ? ? ? ??? ? ? ? ? 對 2～ 6 層， 1q 包括梁自重和其