内容发布更新时间 : 2024/5/18 4:49:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
3600G33809.01kN111003600G24591.53kNG14716.69kN3900 图3重力荷载代表值 6.4 水平地震力作用下框架的侧移计算 框架梁、柱的混凝土取C30等级，混凝土的弹性模量为Ec=3×107kN/m2。 6.4.1 梁、柱线刚度计算 详见章节1.2.1，此处不再赘述。 6.4.2 横向框架柱的侧移刚度D值 横向框架柱的侧移刚度D值的计算见下表5—表7： 表5 底层横向框架柱的侧移刚度D值 编号 1-A / 5-A 1-D / 5-D 1-B / 5-B 2-A / 3-A / 4-A 2-D / 3-D / 4-D 2-B / 3-B / 4-B i??ib ic0.5?i?? 2?i0.39 0.53 0.59 0.43 0.58 0.64 D???ic?12 hc2根数 2 2 2 3 3 3 15 边框架边柱 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱 ΣD 0.48 1.20 1.69 0.65 1.60 2.25 12548.20 16810.32 18764.64 13717.00 18457.58 20466.46 254169.52 表6 二层横向框架柱的侧移刚度D值 编号 1-A / 5-A 1-D / 5-D i??ib 2ici?? 2?i0.18 0.35 D???ic?12 hc根数 2 2 边框架边柱 0.45 1.11 7381.42 14354.50 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱 ΣD 1-B / 5-B 2-A / 3-A / 4-A 2-D / 3-D / 4-D 2-B / 3-B / 4-B 1.56 0.60 1.48 2.08 0.43 0.23 0.42 0.51 17618.73 9274.09 17103.02 20496.37 219329.79 2 3 3 3 15 表7 三层横向框架柱的侧移刚度D值 编号 1-A / 5-A 1-D / 5-D 1-B / 5-B 2-A / 3-A / 4-A 2-D / 3-D / 4-D 2-B / 3-B / 4-B i??ib 2ic??i 2?iD???ic?12 hc根数 2 2 2 3 3 3 15 边框架边柱 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱 ΣD 1.09 2.71 3.81 1.46 3.61 5.08 0.35 0.57 0.65 0.42 0.64 0.71 5836.28 9475.85 10796.27 6959.23 10600.40 11812.52 140333.30 将上述不同情况下同层框架侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度ΣDi。由上表可见，ΣD1/ΣD2=254170/219330 =1.16>0.7，故该框架为横向规则框架[4]。 按顶点位移法计算框架的自振周期 T1?1.7?0?T 式中： 0 ——基本周期调整系数。框架结构取 0 =0.7[5]。 ?T ——框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，?T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由??T求出T1，再用T1求得框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。 表8 横向框架顶点位移计算 Gi （kN） 3809.00 4591.52 4716.68 ΣGi （kN） 3809.00 8400.53 13117.22 ΣDi （N/mm） 140333.30 219329.79 254169.52 层间相对位移 ΣGi /ΣDi（mm） 0.027 0.038 0.051 层间位移 （m） 0.11 0.089 0.051 层次 三 二 一 将?T=0.117m代入T1?1.7?0?T，得出T1=0.407s 6.4.3 横向地震作用计算 本方案结构高度小于40m，质量和刚度沿高度分布较均匀，可用底部剪力法计算水平地震作用。因为是多质点结构，所以 Geq?0.85?Gi?0.85?(3807.47?459.80?4714.95)?11145.38kN 设防烈度按8度考虑，场地土Ⅲ类对应的特征周期值为Tg=0.45s，水平地震影响系数最大值?max?0.16[6]，结构阻尼比为0.05， ∵T1＜Tg ∴?1??2?max?0.16 FEK??1Geq?0.16?11145.39?1783.26 因为1.4Tg=1.4×0.45=0.63>T1=0.407，所以不用考虑顶部附加水平地震作用。 各质点的水平地震作用[7]： Fi?GiHi?GHjj?1n(1??n)?FEK?1783.26jGiHi?GHjj?1n j 表9 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 层次 三 二 一 Hi （m） 11.1 7.5 3.9 Gi （kN） 3809.00 4591.52 4716.68 GiHi （kN） 42280.00 34436.46 18395.08 GiHi?GjHj0.44 0.36 0.19 Fi（kN） 793.01 645.90 345.02 Vi （kN） 793.01 1438.91 1783.94 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如下图4： F3V3F2V2F1V1 图4a纵向水平地震作用分布 图4b层间剪力分布 6.4.4 横向框架抗震变形计算 水平地震作用下的位移验算----水平地震作用下框架结构的层间位移Δμi和顶点位移μi按下式计算：
(??i)?Vi/?Dij ???（??） ， j?1k?1ksn各层的层间弹性位移角?e???i/hi，计算结果如表8。 表10 横向水平地震作用下的位移验算 层 次 三 二 一 层间剪力Vi (kN） 793.01 1438.91 1783.94 层间刚度 ΣDi （N/mm） 140333.30 219329.79 254169.52 层间相对位移Δμi Vi /ΣDi（mm） 0.0056 0.0065 0.0070 层间位移 μi （mm） 0.019 0.013 0.0070 hi （mm） 3.6 3.6 3.9 ?e???i hi637.06 548.73 555.65 由表可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，其值1/549，等于1/550,满足要求,其中Δμ/h=1/550是由弹性层间位移角限值查得。 6.4.5 横向框架水平地震作用下内力计算 以3轴线框架内力计算，其余框架计算从略。 框架柱端剪力及弯矩按下式计算： Vij?Dij?Dj?1sVi ； ijMbij?Vij?yh ； uMij?V（ij1?y）h 梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式计算： ilbbuM?l(M?Mi?1,jij) ； rib?iblbirbbuM?l(M?M) ； i?i,jijrib?ibrb2M1b?MbVb? ； LnNi??(Vbl?Vbr) ； k?ik经查标准反弯点修正值表知： 文中所有柱子均无需修正。计算结果见表9。 表11a梁柱内力计算表----柱剪力与反弯点 柱 层Hi Vi （kN） Di ΣDi Di /ΣDi 剪力Vij 反弯点 次 （m） A 轴 柱 B 轴 柱 D 轴 柱 三 二 一 三 二 一 三 二 一 3.6 3.6 3.9 3.6 3.6 3.9 3.6 3.6 3.9 793.01 1438.91 1783.94 793.01 1438.91 1783.94 793.01 1438.91 1783.94 （N/mm） 6959.23 9274.09 13717.00 11812.52 20496.37 20466.46 10600.40 17103.02 18457.58 （N/mm） 140333.30 219329.79 254169.52 140333.30 219329.79 254169.52 140333.30 219329.79 254169.52 0.049 0.042 0.053 0.084 0.093 0.080 0.075 0.077 0.072 （kN） 39.32 60.84 96.27 66.75 134.46 143.64 59.90 112.20 129.54 y0 0.42 0.45 0.7 0.5 0.5 0.59 0.45 0.47 0.62 表11b 梁柱内力计算表----柱弯矩 A轴柱 B轴柱 D轴柱 层数 Vij（kN） Mbij (kN·m) Muij (kN·m) 112.64 120.46 82.11 Vij（kN） Mbij (kN·m) Muij (kN·m) 229.69 242.04 120.15 Vij（kN） Mbij (kN·m) Mui(kN·m一层 二层 三层 96.27 60.84 39.32 262.83 98.56 59.46 143.64 134.46 66.75 330.53 242.04 120.15 129.54 112.20 59.90 313.24 189.85 97.04 191.9214.0118.6表11c 梁柱内力计算表----梁剪力与弯矩 层数 一层 二层 三层 VL （kN） 57.86 47.38 19.45 A~B轴梁 MA (kN·m) 211.20 179.93 82.11 MB (kN·m) 135.96 104.39 34.63 表11d 梁柱内力计算表----柱轴力 层数 一层 二层 三层 D轴柱NL （kN） 186.33 96.63 25.51 B轴柱NL （kN） -67.68 -29.78 -6.05 A轴柱NL （kN） -124.70 -66.84 -19.45 VL （kN） 89.70 71.11 25.51 B~D轴梁 MB (kN·m) 335.77 257.80 85.52 MD (kN·m) 381.84 311.12 118.60