【文章內(nèi)容簡介】 2 1 、剪力及框架柱軸力 計(jì)算 根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡 ， 由柱端彎矩求梁 端 彎矩 。梁端 按其線剛度分配。 ? ?1上c下，c右b左b 左b左b ???? ，ii MMKK KM= ? ?1上c下，cAB ?? ，ii MM? ? ?1上c下，c右b左b 右b右b ???? ，ii MMKK KM= ? ?1上c下，cAB ?? ，ii MM? L MMV bbBCAB 右左 ??)( 橫向框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力 表 層 L A軸柱 AB 跨 A軸柱 B 軸柱 BC 跨 B軸柱 下cM ( mkN? ) 上cM ( mkN? ) AB? 左bM ( mkN? ) 右bM ( mkN? ) ABV (kN) AN (kN) 下cM ( mkN? ) 上cM ( mkN? ) BA? 左bM ( mkN? ) 右bM ( mkN? ) CBV (kN) BN (kN) 7 6 5 4 3 2 1 由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱 ， 故 CD 跨框架梁與 AB 跨相同； C、 D 軸框架柱內(nèi)力分別與 A、 B 軸框架柱內(nèi)力相同 。 由于本結(jié)構(gòu)的自振周期 1T =，故柱軸力不予修正。 4. 地震作用下 框架 內(nèi)力圖 228 37 .7 937 .7 9 041 .6 851 .4 831 .1 548 .2 921 .6 840 .9 251 .3 551 .3 551 .6 355 .8 1139. 1 152 .6 254 .0 8155. 0 343 .6 546 .9 728 .4 626 .4 226 .4 265 .4 875 .2 587 .6 888 .4 5104. 1 185 .2 859 .4 572 .3 161 .5 788 .4 596 .2 880 .0 971 .4 785 .2 385 .1 852 .8 546 .9 759 .4 569 .9 674 .6 282 .7 892 .2 780 .0 996 .2 8105. 4 3108. 4 385 .2 3 314 .9 219 .6 123 .8 526 .1 229 .3 430 .5 6 114 .2 318 .0 222 .6 124 .2 729 .1 825 .8 318 .0 725 .9 832 .5 837 .9 642 .1 245 .0 740 .0 510 .5 815 .0 918 .9 122 .0 424 .4 526 .1 731 .9 5 2 1 0 4 8 711 .9 824 .6 5 344 .2 568 .1 094 .2 2124. 7 8154. 1 2 圖 地震作用下 橫向 框架內(nèi)力圖 229 （ Ⅱ ）縱向框架 地震作用分析 一、 側(cè)移剛度計(jì)算 1．支撐布置在 A 軸（或 D 軸）框架 各 兩 道，詳見結(jié)構(gòu)布置圖 。每道支撐的豎向布置如下圖所示。 4200325 660004 420045008400L=9530L=10320L=9390 圖 柱間豎向支撐布置圖 2. 中心支撐桿件的 選取 本設(shè)計(jì)中心支撐桿件桿件采用雙角鋼截面，按拉桿設(shè)計(jì)， 7 度設(shè)防， 要求 200?? 。 中心支撐桿件的計(jì)算長度，按拉桿設(shè)計(jì)時(shí) ：支撐平面內(nèi)取節(jié)點(diǎn)中心到 交叉點(diǎn)的距離 ， 支撐平面外 ll ?0 ， 支撐截面初估如下表所示。 中心支撐桿件截面 參數(shù) 表 層 規(guī)格 重量 (mkg ) 面積 ( 2cm ) 回轉(zhuǎn)半徑 (cm) 支撐 桿件 長度 (m) x? y? xi yi 7 2∟1258節(jié)點(diǎn)板厚 12 6 2∟1258節(jié)點(diǎn)板厚 12 5 2∟1258節(jié)點(diǎn)板厚 12 4 2∟1258節(jié)點(diǎn)板厚 12 3 2∟1258節(jié) 點(diǎn)板厚 12 2 2∟1258節(jié)點(diǎn)板厚 12 1 2∟1258節(jié)點(diǎn)板厚 12 3. 中心支撐（ X 型）的等效側(cè)移剛度 XbD ： lAED bbXb ?3cos? bE 、 bA ——支撐桿件的彈性模量和截面面積； 230 ? ——支撐的水平傾角； l ——框架柱軸線距離。 d 圖 支 撐 尺寸 具體計(jì)算見下表。 中心支撐（ X 型）的等效側(cè)移剛度 表 層 bA ( 2cm ) bE ( 25 mmN10? ) L(m) ?cos xbijD ( mkN ) xbiD ( mkN ) 7 6 5 4 3 2 1 計(jì)算方法同前。 框架結(jié)構(gòu)的縱向側(cè)移剛度 表 層 柱子類別 ih (m) ?bK (104KNm) cK (104KNm) K ? ijD (104 kN/m) ?D (104 kN/m) 7 中框架 中柱 (10 根 ) 邊柱 (4 根 ) 邊框架 中柱 (10 根 ) 邊柱 (4 根 ) 2 ～ 6 中框架 中柱 (10 根 ) 邊柱 (4 根 ) 邊框架 中柱 (10 根 ) 邊柱 (4 根 ) 1 中框架 中柱 (10 根 ) 6 邊柱 (4 根 ) 6 邊框架 中柱 (10 根 ) 6 邊柱 (4 根 ) 6 231 結(jié)構(gòu)縱向總側(cè)移剛度 表 層 xbiD (104 kN/m) iD (104 kN/m) xbiD + iD (104 kN/m) 7 6 5 4 3 2 1 二、 結(jié)構(gòu)的 自振周期 周期 （縱向框架） 結(jié)構(gòu)自振周期 1T 計(jì)算方法同前，具體計(jì)算過程如下表所示。 結(jié)構(gòu)自振周期 1T 計(jì)算（縱向框架） 表 層 iG (kN) ?iG (kN) iD (104 kN/m) 層間相對(duì)位移 iii DG???(m) iu (m) 7 384737 6 418833 5 418833 4 418833 3 418833 2 418833 1 278933 5 0 ???? nuT ? = 水平地震作用分析 （ 1）采用底部剪力法計(jì)算 縱向 水平地震作用 考慮多遇地震， 7 度設(shè)防，設(shè)計(jì)基本加速度值為 （第一組），則 ?? ； Ⅱ 類場地， sTg ? ，阻尼比 ＝? ； gT ＜ 1T ＜ 5 gT ＝ 5=。 2 ??????????? ???????????＋－＋－ m ax12 ????????????? TT g = ????????= （ 2）結(jié)構(gòu)總水平地震作用 : eqEK GF ?? ＝ ＝ kN 1T =＞ gT ==，需要考慮頂部附加水平地震作用。 n? = 1T +=+= 頂部附加地震作用 ????? 2 4 71 5 6 FF ? 232 （ 3）各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及樓層地震剪力 ? ?nEKnjjjiii FHGHGF ?????11 iH ——結(jié)構(gòu)所在層樓板的計(jì)算高度。 樓層地震剪力： ?? ??? n ij ij FFV (1? i? j? 7) 樓層地震剪力計(jì)算 表 層 ih (m) iH (m) iG (kN) iiHG ( mkN? ) ??nj jjiiHGHG1 )δ(1 n?EKF (kN) F? (kN) iF (kN) iV (kN) 7 6 27 — 5 — 4 — 3 — 2 — 1 6 6 — （ 4）樓層地震剪力調(diào)整 按抗震規(guī)范規(guī)定：各樓層地震剪力 ???nij ii GV ?，剪力系數(shù) ?? ，具體計(jì)算如下表所示： 樓層地震剪力調(diào)整 表 層 iV (kN) iG (kN) ??nij iG(kN) ??nij iG? 備注 7 滿足 6 滿足 5 滿足 4 滿足 3 滿足 2 滿足 1 滿足 （ 5）樓層 地震剪力作用下 縱 向框架側(cè)移 由框架梁的彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移 Mu 計(jì)算如下表，其中 1? 、 2? 分別為考慮節(jié)點(diǎn)域剪切變形和節(jié)點(diǎn)柔性對(duì)側(cè)移影響的修正系數(shù)，計(jì)算方法同前。 233 地震剪力作用下 縱 向框架側(cè)移 表 層 ih（ m） iV (kN) iD (kN/m) iii DVu ? (m) 1? 2? iu? (m) ?? ??ni iM uu 1 (m) iihu? ][e? 7 384737 1/3337 301 6 418833 1/2308 5 418833 1/1820 4 418833 1/1552 3 418833 1/1393 2 418833 1/1299 1 278933 1/1189 從上表計(jì)算可知iihu? ＜ ][e? 。 柱子軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移 Nu 計(jì)算如下： 將地震作用下折算成倒三角形水平分布荷載，頂端荷載為： ekq = 23 H HF ii? = ? =1 26 184 26 18471 ??? AAn （邊柱截面沿高度沒有變化） 參數(shù) 3011?nF nekN FBEAHqu ?? 2142= 264 ????? ?= m 頂點(diǎn)位移 : u = Mu + Nu =+= m ?? ，滿足要求。 從以上表計(jì)算可知，地震作用下側(cè)移滿足要求。 4. 支撐 內(nèi)力計(jì)算 本結(jié)構(gòu)共設(shè)四道支撐，因此每道支撐所承擔(dān)的地震剪力為每層支撐所受總剪力的 1/4，支撐桿件的拉力按桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算，計(jì)算過程如下表所示。 234 60004200420042004200420045007653421 圖 結(jié)構(gòu)的縱向地震剪力 支撐所承擔(dān)的地震剪力 表 層 iV (kN) xbiD + iD (104 kN/m) iD (104 kN/m) iKJV, (kN) xbiD (104 kN/m) iXDV, （ kN） 7 6 5 4 3 2 1 支撐桿件的內(nèi)力 表 層 iXDV, （ kN） l （ m） dl （ m） dN （ kN） 7 6 5 4 3 2 1 235 第五 部分 風(fēng)荷載計(jì)算分析