【正文】 橫向自振周期的計(jì)算采用結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移法。 基本自振周期 T1（ s）可按下式計(jì)算： T1= T （ uT） 1/2 注： uT 假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值 Gi 作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。 ψ T 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取 。 uT 按以下公式計(jì)算： VGi=∑ Gk （△ u） i= VGi/∑ D ij uT=∑（△ u） k 注：∑ D ij 為第 i 層的層間側(cè)移剛度。 （△ u） i 為第 i 層的層間側(cè)移。 （△ u） k 為第 k 層的層間側(cè)移。 s 為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算過程見下表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算表 層次 Gi（ KN） VGi（ KN） ∑ D i（ N/mm） △ ui（ mm） ui（ mm） 5 887249 4 887249 3 887249 2 887249 哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 1 951266 T1= T （ uT） 1/2 = ()1/2 =(s) 本結(jié)構(gòu)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(jì)算水平地震作用，即： 結(jié)構(gòu)等效總重力荷 載代表值 Geq Geq=∑ Gi = =（ KN） 計(jì)算水平地震影響系數(shù)а 1 查表得二類場地近震特征周期值 Tg=。 查表得設(shè)防烈度為 7 度的а max= а 1=（ Tg/T1） max =（ ） = 結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEk FEk=а 1Geq = =（ KN） 質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算： Fi=GiHiFEk/（ ∑ GkHk） 地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi 為 Vi=∑ Fk（ i=1， 2， … n） 計(jì)算過程如下表： 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表 層次 Hi（ m） Gi（ KN） GiHi（ KNm） GiHi/ ∑GjHj Fi（ KN） Vi（ KN） 5 4 3 2 1 ∑ 哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（△ u） i 和頂點(diǎn)位移 u i 分別按下列公式計(jì)算： （△ u） i = Vi/∑ D ij u i=∑（△ u） k 各層的層間彈性位移角θ e=（△ u） i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充 墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值 [θ e]1/550。 計(jì)算過程如下表： 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算表 層次 Vi （ KN） ∑ D i（ N/mm） （△ u ） i （ mm） ui （ mm） hi （ mm） θ e=（△ u） i /hi 5 887249 3300 1/2230 4 887249 3300 1/1183 3 887249 3300 1/866 2 887249 3300 1/728 1 951266 4． 63 4700 1/1015 由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層， 1/6391/550，滿足規(guī)范要求。 框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計(jì)算： Vij=DijV i /∑ Dij M bij=Vijyh M uij=Vij（ 1y） h y=yn+y1+y2+y3 注： yn 框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比。 y1 為上下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度 比的修正值。 y y3 為上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。 y 框架柱的反彎點(diǎn)高度比。 底層柱需考慮修正值 y2，第二層柱需考慮修正值 y1 和 y3，其它柱均無修正。 下面以②③⑦⑧軸線橫向框架內(nèi)力的計(jì)算為例： 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算（邊柱）表 層次 hi（ m） Vi（ KN） ∑ D ij（ N/mm） 邊 柱 Di1 （ N/mm） Vi1 （ KN） k y （m） M bi1 （ KN m） M ui1（ KNm） 5 887249 21315 4 887249 21315 哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 3 887249 21315 2 887249 21315 1 951266 25112 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算（中柱）表 層次 hi（ m） Vi（ KN） ∑ D ij（ N/mm） 中 柱 Di2 （ N/mm） Vi2 （ KN） k Y （m） M bi2（ KNm） M ui2（ KNm） 5 887249 33538 4 887249 33538 3 887249 33538 2 887249 33538 1 951266 29829 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計(jì)算： M l b=i l b（ Mbi+1， j + M u i， j） /（ i l b+ i r b） M r b=i r b（ Mbi+1， j + M u i， j） /（ i l b+ i r b） V b=（ M l b+ M r b） / l Ni=∑（ V l b V r b） k 具體計(jì)算過程見下表： 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計(jì)算表 層次 邊梁 走道梁 柱軸力 Mlb Mrb l Vb Mlb Mrb l Vb 邊柱 N 中柱 N 5 4 3 2 1 255． 63 263 例：第五層： 邊梁 M l b= M u 6= KN m M r b= （ +） = KN m 走道梁 M l b =M r b== KN m 邊柱 N== 中柱 N== KN 哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算單元寬度為 ，由于房間內(nèi) 布置有次梁（ b h=200mm 400mm），故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。計(jì)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，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，所以在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。 恒載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算： 恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示： （ 1）對于第 13 層， q q1，代表橫梁自重，為均布荷載形式。 q1= 25 = KN/m q1， = 25 =q和 q2，分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 q2= = KN/m q2， = = KN/m P P2 分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、次梁自重、樓板重等重力荷載，計(jì)算如下： P1=[（ ） 2+（ +） ] + + 25 ／ 2+ = KN P2=[（ ） 2+（ +） +（ +） 2 /2] + + 25 ／ 2= 集中力矩 M1=P1e1 =（ ） /2= KN m M2=P2e2 =（ ） /2= KN m （ 2）對于 212 層， q1 、 q1， 包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載。 q1=+ = KN/m 哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 q1， = 25 =q和 q2，分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 q2= = KN/m q2， = = KN/m P1=〔 +（ ＋ ）／ 2 〕 + + + ( )+ 2= KN P2=〔 + +（ +） ） + + + （ ） = KN 集中力矩 M1=P1e1 =（ ） /2 = m M2=P2e2 =（ ） /2 = KN m （ 3）對于第 1 層， 柱子為 700mm 700mm，其余數(shù)據(jù)同 24 層，則 q1=+ = KN/m q1， = 25 =q和 q2，分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 q2= = KN/m q2， = = KN/m P1=（ + ） + + ＋ （ ）+ 2 = P2=（ + +（ +） ） + + + () = 集中力矩 M1=P1e1 =（ ） /2 = KN m M2=P2e2 =（ ） /2 = KN m 活載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算： 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 （ 1）、對于第 13 層， q2= = KN/m q2， = =P1=〔 +（ +） 〕 = KN P2=〔 + +（ +） ） = KN 集中力矩 M1=P1e1 =（ ） /2 = m M2=P2e2 =（ ） /2 = KN m 同理，在屋面雪荷載的作用下： q2= = KN/m q2， = = KN/m P1=（ + ） = KN P2=（ + +6 ） = 集中力矩 M1=P1e1 =（ ） /2 = m M2=P2e2 =（ ） /2 = KN m （ 2）對于第 212 層 q2= KN/m q2， = KN/m P1= P2= KN 集中力矩 M1=P1e1= m M2=P2e2= m （ 3）對于第 1 層 q2= KN/m q2， = KN/m P1= P2= KN 集中力矩 M1=P1e1 哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 =（ ） /2 = KN m M2=P2e2 =（ ） /2 = KN m 將計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦聝杀恚? 橫向框架恒載匯總表 層次 q1 （KN/m） q1， （KN/m） q2 （KN/m） q2， （KN/m） P1 （KN） P2 （KN） M1 （ KN m） M2 （ KN m） 5 24 1 橫向框架活載匯總表 層次 q2 （ KN/m） q2， （ KN/m） P1 （ KN） P2 （ KN） M1 （ KN m） M2 （ KN m） 5 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 24 1 注：表中括號(hào)內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載 作用情況。 梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計(jì)算時(shí)可用半框架，彎矩計(jì)算如下圖所示： 恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示： 1.①恒荷載作用下框架的彎矩計(jì)算 （ 1）固端彎矩計(jì)算： 將框架梁視為兩端固定，計(jì)算固端彎矩，計(jì)算結(jié)果見表 哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 框架梁的固端彎矩計(jì)算表 AB 跨 BC 跨 均布荷載 （ /km?） L (m) 2 /12M ql? ()kNm 均布荷載 （ /km?） L (m) 2 /12M ql? ()kNm （