土木工程專業(yè)六層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓(參考版)
2024-12-11 09:41本頁面
【正文】 若柱子形成了塑性鉸，則會伴隨產(chǎn)生較大的層間位移，危及結(jié)構(gòu)承受垂直荷載 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明。 正截面承載力的計(jì)算 框架結(jié)構(gòu)的變形能力與框架的破壞機(jī)制密切相關(guān) ， 一般框架梁的延性遠(yuǎn)大于柱 子。表中系數(shù) ? 是考慮計(jì)算截面以上各層活載不總是同時(shí)滿布而對樓面均布活載的一個(gè)折減系數(shù)，稱為活載按樓層的折減系數(shù)，取值見表 。剪力值應(yīng)取 V 左 和 V 左 ′。 表 GEM 及 1x 值計(jì)算 6 D左 M 5 3 1 V D右 M ?3 5 V 7 跨中 CDM DEM 5 C右 M 4 ?2 0 V 0 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 30 頁 D左 M 6 2 2 V D右 M ?8 7 V 9 跨中 CDM DEM 4 C右 M ?8 7 V 5 D左 M 5 3 V D右 M ? 4 V 0 跨中 CDM DEM 3 C右 M ? 0 V 5 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 31 頁 D左 M 6 2 V D右 M ?155.14 219.64 V 1 跨中 CDM DEM 2 C右 M 6 3 ? 302.4 494.13 2 V 3 D左 M 4 33 3 V D右 M 6 ?7 7 V 8 跨中 CDM DEM 1 C右 M 9 ?2 2 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 32 頁 V D左 M 2 5 7 V D右 M 3 ?9 1 V 0 跨中 CDM DEM 注：表中恒載和活載的組合 ,梁端彎矩取調(diào)幅后的數(shù)值 ,剪力取調(diào)幅前的較大值。 對 DR 作用點(diǎn)取矩： CR ＝ 2ql 1l ( GDM GCM + ECM + EDM )處截面彎矩為： 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 29 頁 M x = CxR 22qx GCM + ECM 由 Mddx=0,可求得跨間 maxM 的位置為 1x = CRq 將 1x 代入任一截面 x 處的彎矩表達(dá)式 ,可得跨間最大彎矩為： maxM = GCM = 22ARq GCM + ECM = 22qx GCM + ECM 當(dāng)右震時(shí)公式中 ECM 、 EDM 反號。 跨中 M 若小于 2116ql 應(yīng)取 M ＝ 2116ql 在豎向荷載與地震組合時(shí) ， 跨間最大彎矩 GCM 采用數(shù)解法計(jì)算 ， 如圖 。 柱軸力： N V P?? 式中 ： V —— 梁端剪力 ； P —— 節(jié)點(diǎn)集中力及柱自重。 各桿端分配系數(shù)見表 表 各桿端分配系數(shù) 層號 節(jié)點(diǎn) C 各桿端分配系數(shù) 節(jié)點(diǎn) D 各桿端分配系數(shù) 頂層 C9C8 D9D8 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 24 頁 C9D9 D9C9 D9E9 標(biāo)準(zhǔn)層 C8C9 C8C7 D8D9 D8D7 C8D8 D8C8 D8E8 底層 C1C2 C1C0 D1D2 D1D0 C1D1 D1C1 D1E1 傳遞系數(shù) 遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為 1/2； 彎矩分配 恒荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算 ，框架的彎矩圖見圖 ；活荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見圖 ，框架的彎矩圖見圖 ； 豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)為 ，調(diào)幅后，恒荷載及活荷載彎矩見圖 ，圖 中括號內(nèi)數(shù)值。 （ 2） 活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 將框架視為兩端固定梁，計(jì)算固端彎矩。這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎矩較考慮活荷載不利布置法求得的彎矩偏低，但當(dāng)活荷載在總荷載比例較大時(shí)，可在截面配筋時(shí)，將跨中彎矩乘 ～ 的放大系數(shù)予以調(diào)整。 層次 層間剪力 iV （ kN） 層間剛度 iD （ kN） 層間位移 iiVD （ m） 層高 ih （ m） 層間相對彈性轉(zhuǎn)角 e? 6 1461660 1/1353 5 1461660 1/1173 4 1461660 1/1058 3 1461660 1/983 2 1461660 1/938 1 1109984 1/691 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 20 頁 圖 地震中框架彎矩圖 （ kN/m） 圖 地震力作用下框架梁端剪力及柱軸力 (kN) 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析 仍以中框架為例進(jìn)行計(jì)算。（若考慮填充墻抗力作用為 1/550） 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析 本設(shè)計(jì)取中框架為例，柱端計(jì)算結(jié)果詳見表 。 表 橫向框架抗震變形驗(yàn)算 注：層間彈性相對轉(zhuǎn)角均滿足要求。 表 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層次 ih（ m） iH （ m） iG （ kN） ? ?iiGHkNm? 71iijjjGHGH?? iF （ kN） iV （ kN） 6 5 174987 4 3 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 19 頁 2 1 注：表中第 6 層 iF 中加入了 nF? ，其中 nF? =。且修正后的剪力分布與實(shí)際更加吻合。因此， n? 即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大。但對結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時(shí)程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對于周期比較長的結(jié)構(gòu)相差更大。 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 18 頁 按底部剪力法求得的基底剪力，若按 iii EKiiGHFFGH? ?分配給各層，則水平地震作用呈倒三角形分布。 表 橫向框架頂點(diǎn)位移 層次 iG（ kN） iG? （ kN） iD
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