【正文】 國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計41力加上柱的自重，其余軸力計算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。；。荷載引起剪力 彎矩b引起剪力 總剪力 柱軸力層次 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 A柱 B柱VA=VB VB=VC VA=VB VB=VC VA VB N頂 N頂5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 （3）由柱軸力計算柱的剪力 （28）MVL??下上式中： 分別為經(jīng)彎矩分配后柱的上下端彎矩，L為柱長度。.M下上邊柱AD 中柱 BC層數(shù) udV MudV5 4 3 2 1 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計42 活載作用下的剪力圖 （V單位： ）kN中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計43 活載作用下柱的軸力圖 （N 單位： ）kN 水平地震作用計算及內(nèi)力、位移分析根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB500112022）。頂層重力荷載代表值包括：屋面及女兒墻自重、50%屋面雪荷載、縱橫梁自重、半層柱自重、半層墻體自重。其他層重力荷載代表值包括：樓面恒載、50%樓面均布活荷載、縱橫梁自重、樓面上、下個半層的柱高及墻體自重。水平地震作用在房屋的縱向和橫向，本例以橫向水平地震作用的計算。對于高度不超過40m，以剪切變形為主，且以質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法的簡化方法計算水平地震作用。該方法將中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計44結(jié)構(gòu)簡化為作用于各樓層位置的多質(zhì)點葫蘆串，結(jié)構(gòu)底部剪力與地震影響系數(shù)及各質(zhì)點的重力荷載代表值有關(guān)。為計算各質(zhì)點的重力荷載代表值，先分別計算各樓層梁、柱、板、柱的重量；各樓層墻體的重量，然后按以樓層為中心上下各半各樓層的重量集中于該層的原則計算各質(zhì)點的重力荷載代表值。 框架側(cè)移剛度計算1．橫向框架線剛度的計算下表為橫向框架線剛度 的計算表，表中Ec為混凝土彈性模量。 為矩bi 0I形梁截面慣性矩， 為考慮翼緣影響，乘以慣性矩增大系數(shù)增大系數(shù)的梁I截面慣性矩，.2．橫向框架柱的側(cè)移剛度計算：采用 值法對各橫向框架柱進行了側(cè)移剛度計算，計算過程見表D 表 截面 層高 混凝土 慣性矩 線剛度 cbiK2??（一般層） ?c?（一般層）層數(shù) cbh(mm)（m）（kcEN/m2） cI（m 4） hIEickNm cbi（底層）（底層）2c1hiD?（kN/m）25 ?3?110800 17658截面（mm mm）部位 跨度（M） 0IbIEc 2/kNmlIEibc?( )2/邊 31?? 410?300 600中 710中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計451 ?3?83900 16627 側(cè)移剛度計算表截面 層高 混凝土 慣性矩 線剛度 cbiK2??(一般層) ?c?（一般層）層數(shù) cbh(mm)（m）（kcEN/m2） cI（m 4）hIEic（kNm ） cbi（底層）（底層）2c1hiD?（kN/m）25 ?3?110800 387251 83900 24067橫向框架2~5 層D值之和： （ 38725+17658） =1127662??2?kN/m橫向框架 首 層D值之和： =（24067+16627） =813881 /=81388/112766=，故該框架為規(guī)則框架。1柱、板自重標準值 柱重力荷載代表值： 標準層： ??底層： 90板重力荷載代表值： 屋面： 樓面： 364??梁重力荷載代表值：中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計46 主梁： ???? 次梁： 53 合計 ..6（外墻）自重標準值計算（1）女兒墻重 女兒墻長 ?? 墻重 59kN/?（2）內(nèi)墻自重 墻重 (7..8m)???（3）外墻自重 墻重 .k/.??（各質(zhì)點）自重標準值計算 （1）首層（墻+梁+ 板+柱） .()???（2）二～四層（墻+梁+ 板 +柱）...?（3）五層（墻+梁+ 板+柱） 8. .()????重力荷載代表值G取結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標準值和可變荷載組合值之和，各可變荷載組合值系數(shù)取為: ①雪荷載：，②屋面活載：（不計入）,③按等效均布荷載計算的樓面活載：即 重力荷載代表值=恒載+ 組合值系數(shù) 活載?（1）首層： 1 (.k/.)???中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計47（2）二～四層： (k/.)????（3）五層: 5 ./...7k則集中于各樓層標高處的重力荷載代表值 圖 橫向水平荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算1． 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 （1）橫向自振周期計算結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移由下面公式計算。中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計48樓層剪力的計算 （29）1NGikV??層間相對位移 （210） ()siiijjuD?結(jié)構(gòu)定點位移 （211）1nTii?式中： 集中在k層樓面處的重力荷載代表值；G iV為把集中在各層樓面處的重力荷載代表值視為水平荷載而得的第i層的層間剪力； 第i層的層間側(cè)移剛度；1SjjD?? 、 分別為第i 、k層的層間側(cè)移；()iu?k 為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。s層次 ()iGkN()GiVk(/)iDNm?（mmiu?）（ mmi）5 112766 4 112766 3 112766 2 112766 1 81388 結(jié)構(gòu)基本自振周期計算，對于質(zhì)量和剛度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)等，其基本自振周期 可按下式計算：1()Ts （212）.7Tu??中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計49式中 —考慮非結(jié)構(gòu)墻體剛度影響的周期折減系數(shù)。T?—u假想集中在各層樓面處的重力荷載代表值 為水平荷載，按彈性方法所iG求的的結(jié)構(gòu)頂點假想位移（m）。則 ????（2）水平地震作用及樓層地震剪力計算根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011，高度不超過40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可用底部剪力法計算水平地震作用。1）結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值（結(jié)構(gòu)等效總重力荷載），按下式計算： （213）nneqi iGcG???? 式中： 集中于質(zhì)點 i的重力荷載代表值；i c等效系數(shù)；其大小與結(jié)構(gòu)的基本周期與場地條件有關(guān)， 時，此系數(shù)。即 ()kN592.neqiG?????2） 本設(shè)計抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計地震分組為第二組，場地類別為地面以上Ⅰ類場地。 地震影響系數(shù) （214）12max()gT???? 式中： 地震影響系數(shù)；max地震影響系數(shù)最大值，由抗震設(shè)防烈度查表得在多（查表得）中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計50 特征周期（s）, 曲線下降段的衰減指數(shù)，按下式確定? ????? T結(jié)構(gòu)自振周期（s ） 阻尼調(diào)整系數(shù)，按下式確定2? ????? 則 .()().???3）結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值 ??? 因 43sT40s3gT?根據(jù)對分析結(jié)果的統(tǒng)計，這個附加的集中水平地震作用可表示為 （215）nEKF??式中： 頂部附加地震作用系數(shù)，查表可知，當 時，n? ,.4ggTT?? ?????? 頂部附加水平地震作用nF? 結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值；EK則 ??各質(zhì)點水平地震作用的標準值 111()() EKnnjj i inni ij jGHFGH????????（ =1,2,3,4,5） （216）i中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計51 各樓層地震剪力按下式計算：nikiVF?? 式中： 框架地i層的層間剪力V 作用在 k層樓面處的水平荷載kF具體計算過程見下表 層次 )(mHiGi//iHkNm?51iijG??/iFkN/iVk5 4 3 2 1 ? 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計52（a）重力荷載代表值 (b) 水平地震作用分布圖 (c)層間剪力分布圖圖 （3）水平地震作用下的位移計算 為防止框架抗震墻的框架—抗震墻等結(jié)構(gòu)中的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在多遇地震作用下，按彈性方法計算的樓層層間最大位移應(yīng)符合下式要求： （217）??hue???式中： e為多遇地震作用標準值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的層間彈性位移； h為計算樓層高； ??e?為彈性層間位移角限值，鋼筋混凝土框架 為 ；由《建筑抗震設(shè)計??e?501規(guī)范》GB50011—。由于建筑總高度小于50m, 故不用考慮結(jié)構(gòu)的頂點位移與總高度之比，因此頂點位移滿足要求。水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 及結(jié)構(gòu)頂點位移 分別按下列 iu?iu各式計算，計算過程見下表。表中還算出了各層的層間彈性位移角 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計53 （218）eθ=iuh?1()siiijjVD??????nkku1式中： 層間位移；iu 結(jié)構(gòu)頂點位移表 橫向地震作用下的位移驗算層次 /kNiViD/miu?/i/mihiehu???5 112766 3900 410??4 112766 3900 3 112766 3900 4?2 112766 3900 10?1 81388 5150 4?由表可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，其值為，滿足彈性層間位移角限值的規(guī)定，其中 ，?? 1[]50uh??由規(guī)范查得。（4）水平地震作用下的框架內(nèi)力計算計算水平荷載作用下的內(nèi)力一般有兩種方法。一種是反彎點法，另一種是D值法。對第三軸線橫向框架內(nèi)力進行計算。反彎點法在考慮柱側(cè)移剛度d時，假設(shè)節(jié)點轉(zhuǎn)角為 ，亦即恒梁的線剛0度假設(shè)為無窮大。對于層數(shù)較多的框架，由于柱軸力大，柱截面也隨著增大，梁柱相對線剛度比較接近，甚至有時柱的線剛度反而比梁大，這樣，上述假設(shè)將產(chǎn)生較大誤差誤。D值法對框架柱的側(cè)移剛度和調(diào)整反彎點高度做了修正。D值法的改進之處：柱的側(cè)移剛度不僅與柱本身線剛度和層高有關(guān)，而且還與梁的線剛度有關(guān)。當橫梁剛度與柱子線剛度的比不是很大時，柱子兩端相差較多，尤其在最上和最下層，其反彎點并不在柱的中央。顯然，影響柱子兩端節(jié)