【正文】 混凝土強(qiáng)度等級(jí)，并重新計(jì)算框架的側(cè)移剛度、基本周期以及水平地震作用，進(jìn)而計(jì)算位移及進(jìn)行位移驗(yàn)算，直至滿足為止。⑥地震作用下框架內(nèi)力的計(jì)算1）柱的剪力分配假定同層柱的側(cè)移相等，各柱剪力可按下式計(jì)算： （）2）柱上、下端的彎矩和分別按下式計(jì)算 （） （）式中：為第j層第i柱的側(cè)移剛度值；為第j層全部柱的D值之和；為第j層由外荷載產(chǎn)生的總剪力。柱的反彎點(diǎn)高度（至柱底高度），：y=y0+y1+y2+y3 （）式中：y0為無量綱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度，由n，j，和倒三角荷載或均布荷載查相關(guān)附表得到；y1為上下層梁剛度比值變化的修正值；y2為上下層高度變化的修正值；y3為下層層高變化的修正值；這些值均可查《混凝土》后的相關(guān)附表得到。 各層反彎點(diǎn)計(jì)算層數(shù)邊柱中柱123456其他層3）梁端彎矩與剪力和柱的軸力的計(jì)算由于梁柱節(jié)點(diǎn)處梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，所以梁每端彎矩可由柱端彎矩之和按梁的線剛度之比分配而得。梁端剪力為梁兩端彎矩之和除以梁的跨度而得。柱的軸力可通過梁柱節(jié)點(diǎn)處力的平衡而得到，節(jié)點(diǎn)左右梁端剪力之和即為柱的層間軸力的增量。對(duì)中柱而言，當(dāng)梁的跨度接近時(shí)，軸力近似為零。應(yīng)當(dāng)注意的是由于地震荷載的方向是可變的，故梁柱的彎矩、剪力和軸力的方向也是變化的。各層梁端彎矩、。 各層梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層數(shù)邊梁中間梁柱軸力邊柱中柱其他層654321注：此表要根據(jù)設(shè)計(jì)題目列出梁柱的種類，剪力的單位為KN，軸力的單位為KN，長(zhǎng)度單位為m。畫出框架彎矩分布圖和梁端剪力及柱軸力分布圖。3 風(fēng)荷載作用下內(nèi)力與側(cè)移的計(jì)算⑴ 風(fēng)荷載的確定由于風(fēng)荷載大小及方向的不確定性，給計(jì)算帶來了一定的困難，為簡(jiǎn)化計(jì)算，可將分布作用于墻體表面上的風(fēng)荷載換算成節(jié)點(diǎn)水平荷載計(jì)算，將計(jì)算單元內(nèi)節(jié)點(diǎn)上下半層墻面上的分布風(fēng)荷載作用在該節(jié)點(diǎn)上，女兒墻和屋面上的風(fēng)荷載由框架的頂節(jié)點(diǎn)承受。垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可由下式確定： （）式中，為基本風(fēng)壓值，可從《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中查出，但是基本風(fēng)壓要滿足≥，為風(fēng)荷載體型系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取用；為風(fēng)壓高度變化系數(shù)（查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》P25，地面粗糙系數(shù)均取C）。Z＝1+ （）式中，—脈動(dòng)增大系數(shù)（查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》P42）—振型系數(shù)—脈動(dòng)影響系數(shù)（查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》P42）取一個(gè)剛架單元按公式計(jì)算沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。q (z)＝bW0 （）式中，b為橫向框架受風(fēng)寬度，要根據(jù)各樓層的標(biāo)高Hi查取代入，從而可得各樓層標(biāo)高處的q (z)。風(fēng)壓計(jì)算要注意，受風(fēng)面和負(fù)風(fēng)面兩種水的力的作用，分別算出后疊加為一種水平荷載計(jì)算。，采用風(fēng)振系數(shù)來考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。 沿高度分布風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值層次Hi(m)Hi/H(+)()q1(z)KN/mq 2(z)KN/m7654321⑵ 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載確定后，同樣采用反彎點(diǎn)或D值方法，來計(jì)算風(fēng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。具體的計(jì)算步驟為：1）根據(jù)實(shí)際求得的作用于各層的等效側(cè)向荷載形式，查表得各層反彎點(diǎn)高度比yn。2）與水平地震作用的求解方法相同，根據(jù)各層的反彎點(diǎn)高度，求出各層剪力，并分配給每層各柱；3）進(jìn)一步求解柱端彎矩，梁端彎矩、剪力等內(nèi)力值。 豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下，一般取平面結(jié)構(gòu)單元，按平面計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行內(nèi)力分析。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置及樓面荷載分布等情況，選取幾榀有代表性的框架進(jìn)行計(jì)算。作用在每榀框架上的荷載為將梁板視為簡(jiǎn)支時(shí)的支座反力；若樓面荷載均勻分布，則可從相鄰柱距中線截取計(jì)算單元，框架承受的荷載為計(jì)算單元范圍內(nèi)的荷載；對(duì)現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)，作用在框架上的荷載可能為集中荷載、均布荷載、三角形或梯形分布荷載以及力矩等。 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖1 基本假定1)多層多跨框架在豎向荷載作用下的側(cè)移是不大的，可以忽略框架在豎向荷載作用下的側(cè)移和側(cè)移力矩，近似地按無側(cè)移框架分析；2)忽略本層荷載對(duì)其他各層內(nèi)力的影響。當(dāng)某層梁上作用有豎向荷載時(shí)，在該層梁及相鄰柱子中產(chǎn)生較大內(nèi)力，而在其它樓層的梁、柱中所產(chǎn)生的內(nèi)力，在經(jīng)過柱子的傳遞和節(jié)點(diǎn)的分配后，其值將隨著傳遞和分配次數(shù)的增加而衰減，且梁的線剛度越大，衰減越快。因此在進(jìn)行豎向荷載作用下的內(nèi)力分析時(shí)，可假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載只對(duì)本樓層的梁以及與本層梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力，而對(duì)其它樓層的框架梁和隔層的框架柱都不產(chǎn)生彎矩和剪力。于是，多層多跨框架在多層豎向荷載同時(shí)作用下的內(nèi)力，可以看成是多層豎向荷載單獨(dú)作用下的內(nèi)力的疊加。而實(shí)際上，除底層柱子的下端為固定端以外，其他各層柱端均有轉(zhuǎn)角產(chǎn)生，其他部分對(duì)計(jì)算樓層的約束作用應(yīng)為介于鉸支承與固定支承之間的彈性支承。為了減少誤差，在計(jì)算時(shí)應(yīng)作如下修正：；柱的彎矩傳遞系數(shù)取為1/3，底層柱仍為1/2。2 計(jì)算步驟1) 將多層框架分層，以每層梁與上下柱組成的單層框架為計(jì)算單元，柱遠(yuǎn)端假定為固端。2) 確定梁的固端彎矩及節(jié)點(diǎn)各桿的彎矩分配系數(shù)。 等截面梁固端彎矩及桿端剪力3) 用彎矩分配法分別單獨(dú)的進(jìn)行力矩分配、傳遞、再分配直至平衡，梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件可得梁端剪力及跨中彎矩，柱軸力為該層以上所有與該柱相連的梁端剪力與節(jié)點(diǎn)集中力之和，當(dāng)為恒載作用時(shí)柱軸力中還應(yīng)包括柱自重，柱端剪力可由柱端彎矩用平衡條件確定。4) 分層計(jì)算所得得梁端彎矩即是梁的最后彎矩。由于每段柱子既是上層的下柱，又是下層的上柱，分別屬于上下兩個(gè)計(jì)算單元，上下層的恒載是同時(shí)存在的，所以柱端彎矩應(yīng)由上下兩層的計(jì)算結(jié)果疊加。因?yàn)榉謱佑?jì)算時(shí)，假定上下柱的遠(yuǎn)端為固定端，而實(shí)際上是彈性支承，為了使誤差減小些，除底層外，傳遞系數(shù)取1/3。此時(shí)，計(jì)算所得節(jié)點(diǎn)處的彎矩可能不平衡，這是由于分層計(jì)算單元與實(shí)際結(jié)構(gòu)不符帶來的誤差，但一般誤差不大，如需進(jìn)一步調(diào)整時(shí)，可根據(jù)節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)，對(duì)節(jié)點(diǎn)（特別是邊節(jié)點(diǎn)）的不平衡力矩再作一次分配，但不再傳遞。對(duì)側(cè)移較大的框架及不規(guī)則的框架不宜采用分層法。5) 活荷載的不利布置及梁支座負(fù)彎矩調(diào)幅計(jì)算活荷載作用下的框架內(nèi)力時(shí)，按理應(yīng)考慮活荷載的不利布置，但這樣將使計(jì)算量增加很多，故手算時(shí)一般采用簡(jiǎn)化方法。對(duì)于一般民用建筑中的樓面活荷載，當(dāng)活荷載與恒載之比不大于1時(shí)，可按活荷載滿布計(jì)算。如此求得的梁支座彎矩、剪力及柱的最大軸力與按考慮活荷載不利布置求得的相應(yīng)內(nèi)力值很接近，但梁的跨中彎矩值偏低，～。為了便于施工及提高框架結(jié)構(gòu)的延性，通常對(duì)豎向荷載作用下的梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅。對(duì)現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，～；對(duì)裝配式框架結(jié)構(gòu)，～。梁支座負(fù)彎矩調(diào)幅后，跨中彎矩應(yīng)按調(diào)幅后的支座彎矩及相應(yīng)荷載用平衡條件求得。上述方法求得的梁、柱端彎矩和剪力為梁、柱支座中心處的彎矩和剪力，應(yīng)進(jìn)而求出梁、柱支座邊緣截面的彎矩和剪力。 內(nèi)力組合及內(nèi)力最不利截面根據(jù)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點(diǎn)，應(yīng)恰當(dāng)?shù)倪x擇設(shè)計(jì)控制截面及不利內(nèi)力類型，各種荷載的布置方法，內(nèi)力調(diào)整要求及組合方法，以便求出構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)力。其一般步驟為：由恒載、活載、風(fēng)荷載及地震作用分別計(jì)算框架梁柱內(nèi)力，對(duì)某些內(nèi)力值進(jìn)行處理后，按照荷載效應(yīng)組合規(guī)定，選取可能的多種組合類型，進(jìn)行內(nèi)力疊加。然后在各種組合類型中，根據(jù)控制截面和其相應(yīng)的最不利內(nèi)力類型，選取最不利內(nèi)力。1 框架梁端彎矩塑性調(diào)幅⑴ 梁端彎矩調(diào)幅的目的按照框架結(jié)構(gòu)的預(yù)期破壞形式，在梁端出現(xiàn)塑性鉸是合理的；為了施工方便，也往往希望節(jié)點(diǎn)處的負(fù)鋼筋放的少一些；對(duì)于裝配式或裝配整體式框架，節(jié)點(diǎn)并非絕對(duì)剛性，梁端實(shí)際彎矩將小于其彈性計(jì)算值。因此，在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般均對(duì)梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅。支座彎矩降低后，必須按照平衡條件加大跨中設(shè)計(jì)彎矩，這樣，在支座出現(xiàn)塑性鉸后不會(huì)導(dǎo)致跨中截面承載力不足。梁端彎矩調(diào)幅就是把豎向荷載作用下的梁端負(fù)彎矩按一定的比例下調(diào)的過程。⑵ 梁端彎矩調(diào)幅的方法梁端彎矩的調(diào)幅只對(duì)豎向荷載作用下的彎矩進(jìn)行，水平荷載作用下的彎矩不參加調(diào)幅。彎矩的調(diào)幅應(yīng)在內(nèi)力組合之前進(jìn)行，調(diào)幅后再與風(fēng)荷載或水平地震荷載作用產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行組合。柱的彎矩主要受水平力的控制，因此，柱端彎矩沒有必要進(jìn)行調(diào)幅。梁端剪力一般也不隨梁端彎矩調(diào)整。梁端彎矩的調(diào)幅按以下方法進(jìn)行：設(shè)某框架梁AB在豎向荷載作用下，梁端最大負(fù)彎矩分別為Mao、Mbo，則調(diào)幅后梁端彎矩可?。? Ma=βMao （）Mb=βMbo （）式中，β為彎矩調(diào)幅系數(shù)，對(duì)于現(xiàn)澆框架，～；對(duì)于裝配式框架，～。梁端彎矩調(diào)幅后，在相應(yīng)荷載作用下的跨中彎矩必將增加?？缰袕澗氐脑黾又禐椋骸鱉=（1－β）（Mao+Mbo）/2 （）則調(diào)幅后的跨中彎矩為： Mc=Mco+△M （）若此時(shí)跨中彎矩未知，則調(diào)幅后的跨中彎矩=按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩值－(Ma+Mb)/2。為保證梁的安全，梁端彎矩調(diào)幅后，還應(yīng)校核該梁的靜力平衡條件，即調(diào)幅后梁端彎矩Ma、Mb的平均值（取絕對(duì)值）與跨中最大正彎矩Mc之和，應(yīng)不小于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩值。為了使跨中正鋼筋的數(shù)量不至于過少，通常在梁截面設(shè)計(jì)時(shí)所采用的跨中設(shè)計(jì)彎矩值不應(yīng)小于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩值的一半。2 選擇控制截面，確定最不利內(nèi)力對(duì)于橫梁，梁內(nèi)力控制截面一般取兩端支座截面及跨中截面。其兩端支座截面常常是最大負(fù)彎矩及最大剪力作用處，在水平荷載作用下，梁端截面還有正彎矩。而跨中控制截面常常是最大正彎矩作用處，在梁端截面（指柱邊緣處的梁截面），要組合最大負(fù)彎矩及最大剪力，也要組合可能出現(xiàn)的正彎矩。應(yīng)當(dāng)注意的是，由于內(nèi)力分析結(jié)果往往是軸線位置處的梁彎矩和剪力，因而在組合前應(yīng)經(jīng)過換算求得柱邊截面的彎矩和剪力值。對(duì)于柱子，由彎矩圖可知，彎矩最大值在柱兩端，剪力和軸力值在同一樓層內(nèi)變化很小。因此，柱的設(shè)計(jì)控制截面為上、下兩個(gè)端截面。并且，在軸線處計(jì)算的內(nèi)力也應(yīng)換算到梁上、下邊緣處的柱截面內(nèi)力。柱可能出現(xiàn)大偏壓破壞，此時(shí)M愈大愈不利；也可能出現(xiàn)小偏壓破壞，此時(shí)，N愈大愈不利。此外。還應(yīng)選擇正彎矩或負(fù)彎矩中絕對(duì)值最大的彎矩進(jìn)行截面配筋，因?yàn)橹佣鄶?shù)都設(shè)計(jì)成對(duì)稱配筋。⑴ 梁端支座負(fù)彎矩組合的設(shè)計(jì)值非抗震設(shè)計(jì)：M=(+) （）M=(+) （）M=[+(MQk+Mwk)] （）M=(+) （）抗震設(shè)計(jì)：M=(+) ( )MGK、MQK、MWK為由恒載、樓面活荷載及風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值在梁截面上產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；MGE、MEK為由重力荷載代表值及水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值在梁截面上產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；ψc為可變荷載組合值系數(shù)。⑵ 梁端支座正彎矩組合的設(shè)計(jì)值非抗震設(shè)計(jì)：M= () ( )M= （MGk+MQk） ()抗震設(shè)計(jì)：M= ()梁端剪力非抗震設(shè)計(jì)：V=+ ()V=+ ()V=+(VQk+Vwk) ()V=+ ()VGK、VQK、VWK分別表示恒載、樓面活荷載及風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值在梁端截面上產(chǎn)生的剪力標(biāo)準(zhǔn)值?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，一、二、其梁端剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整：V=ηvb(Mbl+Mbr)/ln+VGb (2. 37)一級(jí)框架和9度時(shí)尚應(yīng)符合V=(Mbual+Mbuar)/ln+VGb ()式中，ln為梁的凈跨； VGb為梁在重力荷載代表值（9度時(shí)高層建筑還包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值； Mbl、Mbr