【文章內容簡介】 框架結構分析時，應按靜力等效原理將圖 ? ? 的分布風荷載轉化為節(jié)點集中荷載，如圖 ?? 所示。 其 計算過程如下： 8 4 . 8 6 5 4 . 5 1 4 14 . 8 6 5 1 . 8 8 . 622F k N???? ? ? ? ????? 7 4 . 8 6 5 4 . 5 1 4 4 . 5 1 4 4 . 1 4 7 13 . 6 1 6 . 2 42 2 2F k N??? ? ? ? ? 6 4 . 5 1 4 4 . 1 4 7 4 . 1 4 7 3 . 7 8 4 13 . 6 1 4 . 9 32 2 2F k N????? ? ? ? ????? 同理 : 5 kN? 4 kN? 3 kN? 2 kN? 1 2 . 9 0 3 2 . 7 2 6 1 6 . 1 3( 2 . 7 2 6 ) 1 . 8 2 . 7 2 6 1 3 . 3 42 2 2F k N?? ? ? ? ? ? ? 20 圖 （ a） 風荷載沿房屋高 度的分布（單位： kN/m） 21 圖 （ b） 等效節(jié)點集中風荷載（單位： kN） 22 地震荷載 基本資料 該辦公樓位于 7 度設防區(qū)，基本地震加速度為 ； Ⅱ 類場地第一組，設計特征周期 ? ；多遇地震時，水平地震影響系數(shù)的最大值 max ? ? ；結構的基本周期1 ? 。 底部剪力法的計算 根據(jù)本 工程的特點，對于高度不超過 40m、以剪切變形為主且質量和剛度沿高度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。 結構總水平地震作用 1Ek EqFG?? ： 1? 相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值； 1 5ggT T T?? ，因此 1 max1gTT????? ????。 結構等效總重力荷載 ? ?10 .8 5 . 0 .7 5E q iG G T s??? ，式中 iG 為集中于質點 i 的重力荷載代表值。計算地震作用時，建筑物的重力荷載代表值應取結構和構配件的自重荷載標準值和各可變荷載組合值之和，各可變荷載的組合值系數(shù)如下： 雪荷載： 屋面活荷載： 不計入 由表 +各層柱重，可以算得各層自重標準值： 對于屋面： ? ?8 4 . 7 2 5 1 3 . 2 3 . 1 5 3 2 3 . 0 1 6 2 . 4 2 3 . 0 1 6 2 . 1 1 6 . 4 4 1 . 50 . 5 2( 2 1 1 . 6 5 2 0 9 . 5 2 ) 2 0 . 6 0 . 6 2 5 3 . 6 0 . 5 4 1 2 1 0 . 7 6G kN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 對于第 27 層： ? ?27 1 7 . 6 8 5 1 3 . 2 3 . 1 5 3 2 1 . 0 8 4 2 . 4 2 1 . 0 8 4 2 . 1 1 5 . 0 6 1 . 5 0 . 5 22 5 9 . 2 4 2 2 9 7 . 4 5 2 0 . 6 0 . 6 2 5 3 . 6 4 1 6 9 8 . 2 2G kN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 對于第 1 層： ? ?2 2 . 3 6 1 3 . 2 3 . 6 7 5 3 2 1 . 0 8 4 2 . 4 2 1 . 0 8 4 2 . 1 1 5 . 0 6 1 .5 0 . 5 23 . 6 4 . 53 0 7 . 3 6 2 3 3 2 . 7 1 2 0 . 6 0 . 6 2 5 4 0 . 7 0 7 2 5 4 2 1 8 6 . 622iGkN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 由表 可算得各層活荷載標準值，屋面只算雪荷載： 23 對于屋面： ? ?8 1 . 6 8 2 . 4 1 . 6 8 2 . 1 1 . 5 1 . 2 0 . 5 2 ( 7 . 3 0 8 1 1 . 4 4 8 ) 2 5 4 . 4 3Q k N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 對于第 27 層： ? ?27 8 . 4 2 . 4 8 . 4 2 . 1 6 1 . 5 0 . 5 2 3 6 . 5 4 2 5 7 . 2 4 2 2 7 2 . 1 6Q k N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 對于第 1 層： ? ?1 8 . 4 2 . 4 8 . 4 2 . 1 6 1 . 5 0 . 5 2 3 6 . 5 4 2 5 7 . 2 4 2 2 7 2 . 1 6Q k N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 將以上計算結果匯總，得到各層重力荷載代表值，詳見表 。 表 計算框架重力荷載代表值 層次 恒載 /kN 活載 /kN 1/(2iiG k N G??? ? ?????恒 載 活 載 )7 8 27 1 24 圖 結構水平地震作用計算簡圖 上面已經(jīng)給出 1? 的計算式： 0 . 91 0 . 3 5 0 . 0 8 0 . 0 6 30 . 4 6? ??? ? ????? ? ?0 . 8 5 0 . 8 5 1 6 2 5 8 . 7 6 1 2 8 4 0 . 1 6 8 6 6 5 . 8 6 8 4 6 9 6 . 1 6E q iG G k N? ? ? ? ? ? ?? 1 5 3 3 5 .8 6Ek EqF G kN??? 下面計算各個質點的地震作用： 采用底部剪力法時，各個樓層可以僅取一個自由度，結構的水平地震作用標準值應按照下列公式確定：（如圖 所示） 25 ? ? ? ?11 . 1 , 2 , ,iii E k nnjjjn n E kGHF F i nGHFF???? ? ? ?????? 式中 n? 為頂部作用附 加系數(shù)，多層 鋼筋混凝土房 屋 s s??，1 0 .4 6 1 .4 0 .4 9gT s T s? ? ?，因此 n?? 。 列表求解如下 : 表 底部剪力法計算地震荷載下的剪力 層次 iH iG iiGH iiiiGHGH? F iV 一榀中 iV 8 7 356056 6 5 4 3 2 1 框架水平地震作用以及層間剪力如圖 所示。 26 圖 用底部剪力法計算的整棟建筑物水平地震作用和剪力圖 內力計算 恒載內力 梁、柱參數(shù)匯總： 根據(jù)截面參數(shù)計算，現(xiàn)將第 ③ 軸橫向框架梁、柱相關參數(shù)作一匯總： 其中：第 ③ 軸橫向框架為中框架，考慮板對內力計算的影響（“ T”型截面），對梁的慣性矩進行折算，折算慣性矩 ??。線剛度按下式計算： EIi l? 27 表 第 ③ 軸框架梁幾何參數(shù) 層次 斷面 h b（ mm2） 跨度（ mm） 矩形截面慣性矩（ mm4） 折算慣性矩（ mm4） 線剛度 i（ N mm） 底層 400 350 3000 +09 +09 +10 600 350 6600 +09 +10 +10 28 層 400 300 3000 +09 +09 +10 600 300 6600 +09 +10 +10 同理，列表計算柱相關參數(shù)如下 ： 表 第 ③ 軸框架柱參數(shù) 類型 層次 斷面 hb（ mm2） 層高（ mm） 截面慣性矩（ mm4） 線剛度 i（ N m） K α D 值 邊柱 8 600 600 3600 +10 +10 +04 7 600 600 3600 +10 +10 +04 6 600 600 3600 +10 +10 +04 5 600 600 3600 +10 +10 +04 4 600 600 3600 +10 +10 +04 3 600 600 3600 +10 +10 +04 2 600 600 3600 +10 +10 +04 1 700 700 6130 +10 +11 +04 中柱 8 600 600 3600 +10 +10 +04 7 600 600 3600 +10 +10 +04 6 600 600 3600 +10 +10 +04 5 600 600 3600 +10 +10 +04 4 600 600 3600 +10 +10 +04 3 600 600 3600 +10 +10 +04 2 600 600 3600 +10 +10 +04 1 700 700 6130 +10 +11 +04 28 表 第 ③ 軸框架各層 D 值匯總 8 層 7 層 6 層 5 層 4 層 3 層 2 層 1 層 A 軸邊柱 17830 17830 17830 17830 17830 17830 19420 19420 B 軸中柱 25920 25920 25920 25920 25920 25920 27830 18250 C 軸中柱 25920 25920 25920 25920 25920 25920 27830 18250 D 軸邊柱 17830 17830 17830 17830 17830 17830 19420 19420 本層 D 值 87500 87500 87500 87500 87500 87500 94500 68060 根據(jù)《高規(guī)》 “抗震設計的高層建筑結構，其樓層側向剛度不宜小于相鄰上部樓層側向剛度的 70%或其上相鄰三層側向剛度平均值的 80%”。 驗算如下： 1m i n268060 7 2 % 7 0 %94500Dn D? ? ? ? （滿足） 彎矩計算： 利用力矩二次分配法計算恒載作用下框架的彎矩。 （ 1）計算桿固端彎矩： 將梯形或三角形分布荷載按固端彎矩等效的原則折算成均布荷載： 梯形荷載折算公式： 2 3 39。11(1 2 )epp??? ? ? 其中： 011 02 12ll? ??； 39。p 為梯形分布荷載的最大值。 三角形荷載折算公式： 39。58epp? 其中： 39。p 為三角形分布荷載的最大值。 ① 頂層邊跨： 1 4 2 0 0 10 . 3 1 86 6 0 0 2? ? ? ? 234 . 7 2 5 ( 1 2 0 . 3 1 8 0 . 3 1 8 ) 2 3 . 0 1 6 2 3 . 8 6 /ep k N m? ? ? ? ? ? ? 29 ② 頂層中跨： 53 . 1 5 1 6 . 4 4 1 3 . 4 3 /8ep k N m? ? ? ? ③ 中間層邊跨： 1 4 2 0 0 10 . 3 1 86 6 0 0 2? ? ? ? 231 7 . 6 8 5 ( 1 2 0 . 3 1 8 0 . 3 1 8 ) 2 1 . 0 8 4 3 5 . 1 8 /ep k N m? ? ? ? ? ? ? ④ 中間層邊跨： 53 .1 5 1 5 .0 6 1 2 .5 6 /8ep k N m? ? ? ? ⑤ 底層邊跨： 1 4 2 0 0 10 . 3 1 86 6 0 0 2? ? ? ? 232 2 . 3 6 ( 1 2 0 . 3 1 8 0 . 3 1 8 ) 2 1 . 0 8 4 3 9 . 8 6 /ep k N m? ? ? ? ? ? ? ⑥ 底層邊跨： 53 . 6 7 5 1 5 . 0 6 1 3 . 0 9 /8ep k N m? ? ? ? 由以上所求均布荷載，可按下式求各桿固端彎矩： 兩段固支： 2 ,12AB BA qlmm? ? ? ?其中 ABm 與 BAm 意義見下圖： 一端固支，一端滑動固支： 23AB qlm ??， 26BA qlm ??其中 ABm 與 BAm 意義見下圖 圖 固端彎矩示意 圖 30 圖 固端彎矩示意圖 由此，可計算各個桿件固端彎矩，標繪于計算簡圖上。 （ 2）分配系數(shù)： 經(jīng)過觀