六层框架建筑在水平地震作用下的内力计算.doc

1、水平地震作用下的内力计算 1 各楼层重力荷载代表值的计算由设计任务书要求可知,该工程考虑地震作用,抗震设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度为 0.1g,设计地震分组为第三组。以板的中线为界，取上层下半段和下层上半段。顶层：板自重：kNmkm8.679/59.61042梁自重： k mkNmkN.14 /2548.63.012.60(8.6/.20/3 3）柱自重： kNm32.0441)6.(/6墙自重： kN mkNmmmkN7.190 /251.06.14)7.26.28.64(/53 )06./28/5. 3 （活荷载： k64.29.15./2NkNkkNk0.179 5.064.2

2、7.19032.4.78G 标准层：板自重： k mkmkm056.4372 /82.3.647.2/3.48 梁自重： kN mkNkN9.1 /2548.63.01.0(./5.0/ 3）柱自重： km8.76041)6.3(/4墙自重： kNmkm mkNN704.239/256.361 206./.628.4.8/5. 3 活荷载： k kk1.8 /5.28.647./. 22NkNkNG46.023 5.01.4870.39.09.7465 一层：板自重： k mkmkm056.4372 /82.3.647.2/3.8 梁自重： kN mkNkN9.1 /2548.63.01.0(

3、./5.0/ 3）柱自重： km8.76041)6.3(/4墙自重： kNkm mkNN25.196/25.34 5.026./.628./. 3 ）（活载： k kmk.48 /5.28.647./0. 22NkNkN06.925 5.01.48.19.9,17463G 2 水平地震作用下框架的侧移验算（1）横梁线刚度，为了简化计算，框架梁截面惯性矩增大系数均取 1.2。、跨梁： mkNiiCDb 4 976E08.5 10.310.2.跨梁： mkNiDEb4 97610. 103102. （2）柱的线刚度 kc49763 3 框架柱的侧移刚度 D 值计算柱的抗侧移刚度修正系数采用下列公式

4、计算：表 1 2-6 层 D 值的计算 表 2 1 层 D 值的计算 D cbk)2(k)/(12mKNhkDc边柱 C 0.98 0.497 27611边柱 F 0.98 0.497 27611中柱 D 2.4 0.659 36616中柱 E 2.4 0.659 36616mKND/128450 4 框架自振周期的计算按公式计算： sBHT 52.091/6.2035./035.231 3.3.5 水平地震作用标准值和位移的计算 由设计任务要求可知，多遇地震作用下， 抗震设防烈度为 7 度，设计地震分组为第三组，二类场地，查抗震规范知： 08.maxsTg45.D cbk2)2(k)/(12

5、mKNhkDc边柱 C 0.98 0.329 18278边柱 F 0.98 0.329 18278中柱 D 2.4 0.545 30278中柱 E 2.4 0.545 30278mKN/970除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取 0.05，属于二类场地。ggT51由地震影响系数曲线，可得：07.8.)52.04()(9.max9.01 g因为 ，所以不考虑顶部附加地震作用 sTsTg63.4.52.01 0n由上面计算的各层重力荷载代表值可得总重力荷载代表值 KNKNKNGi621308.925.108.79结构总水平地震作用标准值FiE 3667.585.01 各层水平地震作用标准值、楼层地

6、震剪力及楼层层间位移计算见下表：表 3-3 、 和 的计算 iFiVeu层数 iGiHiGiH81)(KNi )(ViDeu6 11779 21.6 254426 1168 1168 971120 0.00125 10283 18.0 185094 849 2017 971120 0.0024 10283 14.4 148075 680 2697 971120 0.0033 10283 10.8 111056 510 3207 971120 0.00332 10283 7.2 74038 340 3547 971120 0.0041 9250 3.6 33300805989153 3700 1

7、284540 0.003水平地震作用下剪力图：图 11 水平地震作用 地震剪力 经验证: 底层 满足要求50126.30hue二层 满足要94 6 水平地震作用下横向框架的内力计 ，如下表：表 4 框架柱剪力和柱端弯矩标准值的计算表 层数 1 2 3 4 5 6边柱 h(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6iV1168 2017 2697 3207 3547 3700D971120 971120 971120 971120 971120 1284540D 18278 18278 18278 18278 18278 276110.019 0.019 0.019 0.019 0.0

8、19 0.021ikV22.19 38.32 51.24 60.93 67.39 77.70K0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.980y0.35 0.40 0.45 0.45 0.5 0.65下M27.96 55.18 83.0 98.71 121.3 181.82上51.92 82.77 101.46 133.43 121.3 69.93层数 1 2 3 4 5 6h(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6iV1168 2017 2697 3207 3547 3700D971120 971120 971120 971120 971120 1284540D 3

9、0278 30278 30278 30278 30278 366160.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.029ikV36.21 62.53 83.61 99.42 109.96 107.3K2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.40y0.42 0.45 0.47 0.50 0.50 0.55下M54.75 101.3 141.47 178.96 197.93 212.45中柱上M75.61 123.81 159.53 178.96 197.93 173.83层数 1 2 3 4 5 6h(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6iV1168 201

10、7 2697 3207 3547 3700D971120 971120 971120 971120 971120 1284540中柱D 18278 18278 18278 18278 18278 27611注： 为柱下端弯矩 为柱上端弯iikVDhyMik0下 hyVMik）（上 0-1矩，其中 为框架承受倒三角形分布水平力作用时标反弯点的高度比。0yD0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.029ikV36.21 62.53 83.61 99.42 109.96 107.3K2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.40y0.42 0.45 0.47 0.50 0.

11、50 0.55下M54.75 101.3 141.47 178.96 197.93 212.45上75.61 123.81 159.53 178.96 197.93 173.83层数 1 2 3 4 5 6h(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6iV1168 2017 2697 3207 3547 3700D971120 971120 971120 971120 971120 1284540D 18278 18278 18278 18278 18278 276110.019 0.019 0.019 0.019 0.019 0.021ikV22.19 38.32 51.24 60

12、.93 67.39 77.70K0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.980y0.35 0.40 0.45 0.45 0.5 0.65下27.96 55.18 83.0 98.71 121.3 181.82边柱 上51.92 82.77 101.46 133.43 121.3 69.93表 5 水平地震作用下梁端剪力和柱轴力标准 层数 1 2 3 4 5 6l6.6 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6左EM51.92 110.13 156.64 216.43 220.01 191.23右21.92 51.78 75.64 92.92 109.30 107.81CD跨梁端剪力

13、 lVE右左 11.19 24.53 35.19 46.87 49.9 45.31l2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7左EM53.69 126.78 185.19 227.51 269.59 263.95右53.69 126.78 185.19 227.51 269.59 263.95DE跨梁端剪力 lVE右左 39.77 93.91 137.18 168.53 199.70 195.52l6.6 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6左EM21.92 51.78 75.64 92.92 109.30 107.81右51.92 110.13 156.64 216.43 220.01 191.23EF跨梁端剪力 lVE右左 11.19 24.53 35.19 46.87 49.9 45.31边柱 C -11.19 -35.72 -70.91 -117.78 -167.68 -212.99中柱 D -28.58 -97.96 -199.95 -321.61 -471.41 -621.62中柱 E 28.58 97.96 199.95 321.61 471.41 621.62柱轴力边柱 F 11.19 35.72 70.91 117.78 167.68 212.99地震作用下弯矩图如下：图 12 地震作用下框架弯矩图（kN.m)