水平作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移計(jì)算

1、1、 橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移驗(yàn)算1.橫向框架梁的線剛度 在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效線剛度，減小框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架梁?。榱旱慕孛鎽T性矩）；對(duì)中框架梁取，計(jì)算結(jié)果如下表所示： 梁截面尺寸（b/mm× h/mm）跨度l/m矩形截面慣性矩/ ×混凝土強(qiáng)度等級(jí) / 邊框架梁 中框架梁/× /×/×/×AB跨橫梁300×600 1.5 5.4C3030× 8.1 16.2BC跨橫梁300×600 7.5 5.4C3030&#

2、215; 8.1 3.24 10.8 4.32AC跨橫梁300×600 9.0 5.4C3030× 8.1 2.70 CD跨橫梁300×450 2.4 2.278C3030× 3.417 4.271 4.556 5.695DE跨橫梁300×600 7.2 5.4C3030× 8.1 3.375 10.8 4.52. 柱的側(cè)移剛度（D值法） 柱線剛度計(jì)算結(jié)果如下表：柱號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí) 截面尺寸（a/mm× b/mm） 柱高h(yuǎn)/m/截面慣性矩/ ×線剛度 /×C30700×700 5.530

3、5; 20.008 10.913C30550×550 3.630× 7.625 6.354 ：橫向框架柱側(cè)移剛度（D值）計(jì)算如下表所示：樓層 柱類型 根數(shù)一層邊框架邊柱 A軸 0.247 0.332 1.439 2 E軸 0.309 0.350 1.515 2 邊框架中柱 C軸 0.639 0.432 1.870 2 D軸 0.701 0.445 1.926 2中框架邊柱 A軸 1.484 0.569 2.463 2 B軸 0.396 0.374 1.619 4 E軸 0.412 0.378 1.636 6中框架中柱 B軸 1.880 0.613 2.654 2 C軸 0.

4、918 0.486 2.104 6 D軸 0.934 0.489 2.117 6 653520KN/m其他層邊框架邊柱 A軸 0.425 0.175 1.030 2 E軸 0.531 0.210 1.236 2邊框架中柱 C軸 1.097 0.354 2.083 2 D軸 1.203 0.376 2.212 2中框架邊柱 A軸 2.550 0.560 3.295 2 B軸 0.680 0.254 1.494 4 E軸 0.708 0.261 1.536 6中框架中柱 B軸 3.229 0.618 3.636 2 C軸 1.576 0.440 2.589 6 D軸 1.605 0.616 3.6

5、24 6 794540KN/m3.橫向框架自振周期結(jié)構(gòu)自振周期按頂點(diǎn)位移法計(jì)算，將各樓層面處的重力荷載代表值作為水平荷載作用在各樓層標(biāo)高處，按彈性方法求得結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移，并考慮填充墻對(duì)框架的影響取折減系數(shù)=0.7，計(jì)算結(jié)果如下表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移樓層 G/KN /KN 6 9990 9990 794540 12.6 303.8 5 11458 21448 794540 27.0 291.2 4 11458 32906 794540 41.4 264.2 3 11458 44364 794540 55.8 222.8 2 11458 55822 794540 70.3 167.0 1 12

6、415 63237 653520 96.7 96.74.橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 本結(jié)構(gòu)重量和剛度沿高度方向分布比較均勻，高度不超過40m，變形以剪切變形為主，故水平地震作用采用底部剪力法計(jì)算。 底部剪力法是先計(jì)算出作用于結(jié)構(gòu)的總水平地震作用，也就是作用于結(jié)構(gòu)底部的剪力，然后將此總水平地震作用按照一定的規(guī)則再分配給各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)為洛南縣公安局辦公樓位于洛南縣內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)條件，設(shè)防烈度為7，二類場地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，查表得，=0.35s，=0.08。 特征周期值 （單位：s）設(shè)計(jì)地震分組 場地類別一二三四 第一組 0.25 0.35 0.45 0.65 第二組 0.30 0.

7、40 0.55 0.75 第三組 0.35 0.45 0.65 0.90 水平地震影響系數(shù)最大值地震影響系數(shù) 6度 7度 8度 9度多遇地震 0.04 0.08（0.12） 0.16（0.24） 0.32罕遇地震 0.50（0.72） 0.90（1.20） 1.40注：括號(hào)中數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。（1） 結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 因?yàn)?=0.65s > =0.35s 所以 =0.0458 KN KN （2）頂部附加地震作用 因?yàn)?0.65s >=0.495s,所以應(yīng)考慮附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)。頂部附加水平地震作用按下式計(jì)算：

8、KN（3）各樓層質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算： （4）各樓層水平地震剪力按下式計(jì)算： 計(jì)算結(jié)果如下表所示 各層橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及樓層地震剪力樓層/ m/ m/ KN/ / KN/ KN 6 3.6 23.5 9990 234765 0.243 825.7 825.7 5 3.6 19.9 11458 228014 0.236 510.1 1335.8 4 3.6 16.3 11458 186765 0.193 417.2 1753.0 3 3.6 12.7 11458 145516 0.150 324.2 2077.2 2 3.6 9.1 11458 104267 0.107 23

9、1.3 2308.5 1 5.5 5.5 12415 68283 0.071 153.5 2462.0各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布如下圖所示： 825.7KN 825.7KN 510.1KN 1335.8KN 417.2KN 1753.0KN 324.2KN 2077.2KN 231.3KN 2308.5KN 153.5KN 2462.0KN 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力5.多遇地震作用下的彈性位移驗(yàn)算 在多遇地震作用時(shí)，水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移按彈性方法計(jì)算，各層間彈性位移角均應(yīng)滿足位移角限值的要求，計(jì)算結(jié)果見下表。 位 移 驗(yàn) 算樓層/KN/ /mm/m 682

10、5.7 794540 1.04 3.6 1/3462 51335.8 794540 1.68 3.6 1/2143 41753.0 794540 2.21 3.6 1/1629 32077.2 794540 2.61 3.6 1/1379 22308.5 794540 2.91 3.6 1/1237 12642.0 653520 4.04 5.5 1/13612、 縱向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移驗(yàn)算1. 縱向框架梁的線剛度 在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效線剛度，減小框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架梁?。榱旱慕孛鎽T性矩）；對(duì)中框

11、架梁取，計(jì)算結(jié)果如下表所示： 縱向框 架梁截面尺寸（b/mm× h/mm）跨度l/m矩形截面慣性矩/ ×混凝土強(qiáng)度等級(jí) / 邊框架梁 中框架梁/× /×/×/× KL1300×600 7.8 5.4C3030× 8.1 3.12 10.8 4.15 KL2300×600 7.2 5.4C3030× 8.1 3.38 10.8 4.502.柱的側(cè)移剛度（D值法） 柱線剛度計(jì)算結(jié)果如下表：柱號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí) 截面尺寸（a/mm× b/mm） 柱高h(yuǎn)/m/截面慣性矩/ ×線剛度 /

12、×C30700×700 5.530× 20.008 10.913C30550×550 3.630× 7.625 6.354縱向向框架柱側(cè)移剛度（D值）計(jì)算如下表所示：樓層 柱類型 根數(shù)一層邊框架邊柱 0.286 0.344 1.489 4邊框架中柱 A軸 0.286 0.344 1.489 2 B軸 0.572 0.417 1.805 2 0.596 0.422 1.827 2 E軸 0.572 0.417 1.805 4 0.596 0.422 1.827 2中框架邊柱 0.380 0.370 1.602 4中框架中柱 B軸 0.286 0.

13、344 1.489 2C、D軸 0.761 0.457 1.978 8 0.793 0.463 2.00 4 602820KN/m其他層邊框架邊柱 0.491 0.197 1.160 4邊框架中柱 A軸 0.491 0.197 1.160 2 B軸 0.982 0.329 1.936 2 1.023 0.338 1.989 2 E軸 0.982 0.329 1.936 4 1.023 0.338 1.989 2中框架邊柱 0.653 0.246 1.447 4中框架中柱 B軸 0.491 0.197 1.159 2C、D軸 1.306 0.395 2.324 8 1.361 0.405 2.3

14、83 4 627620KN/m3.縱向框架自振周期結(jié)構(gòu)自振周期按頂點(diǎn)位移法計(jì)算，將各樓層面處的重力荷載代表值作為水平荷載作用在各樓層標(biāo)高處，按彈性方法求得結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移，并考慮填充墻對(duì)框架的影響取折減系數(shù)=0.7，計(jì)算結(jié)果如下表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想側(cè)移樓層 G/KN /KN 6 9990 9990 627620 15.9 352.1 5 11458 21448 627620 34.2 236.2 4 11458 32906 627620 52.4 302.0 3 11458 44364 627620 55.8 249.6 2 11458 55822 627620 88.9 193.8 1 124

15、15 63237 602820 104.9 104.94.橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 本結(jié)構(gòu)重量和剛度沿高度方向分布比較均勻，高度不超過40m，變形以剪切變形為主，故水平地震作用采用底部剪力法計(jì)算。 底部剪力法是先計(jì)算出作用于結(jié)構(gòu)的總水平地震作用，也就是作用于結(jié)構(gòu)底部的剪力，然后將此總水平地震作用按照一定的規(guī)則再分配給各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)為洛南縣公安局辦公樓位于洛南縣內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)條件，設(shè)防烈度為7，二類場地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，查表得，=0.35s，=0.08。 （1）結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 因?yàn)?=0.71s > =0.35s 所以 =0.0423 KN KN（2）頂部附加地

16、震作用 因?yàn)?0.71s >=0.495s,所以應(yīng)考慮附加水平地震作用。頂部附 加地震作用系數(shù)。頂部附加水平地震作用按下式計(jì)算： KN（3）各樓層質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算： （4）各樓層水平地震剪力按下式計(jì)算： 計(jì)算結(jié)果如下表所示 各層縱向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及樓層地震剪力樓層/ m/ m/ KN/ / KN/ KN 6 3.6 23.5 9990 234765 0.243 762.1 762.1 5 3.6 19.9 11458 228014 0.236 462.9 1225.0 4 3.6 16.3 11458 186765 0.193 378.6 1603.6 3 3.6

17、12.7 11458 145516 0.150 294.2 1897.8 2 3.6 9.1 11458 104267 0.107 209.9 2107.7 1 5.5 5.5 12415 68283 0.071 139.3 2247.0各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布如下圖所示： 762.1KN 762.1KN 462.9KN 1225.0KN 378.6KN 1603.6KN 294.2KN 1897.8KN 209.9KN 2107.7KN 139.3KN 2247.0KN5.多遇地震作用下的彈性位移驗(yàn)算 在多遇地震作用時(shí)，水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移按彈性方法計(jì)算，各層

18、間彈性位移角均應(yīng)滿足位移角限值的要求，計(jì)算結(jié)果見下表。樓層/KN/ /mm/m 6762.1 627620 1.21 3.6 1/2975 51225.0 627620 1.95 3.6 1/1846 41603.6 627620 2.56 3.6 1/1406 31897.8 627620 3.02 3.6 1/1192 22107.7 627620 3.34 3.6 1/1078 12247.0 602820 3.73 5.5 1/14753、 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移驗(yàn)算1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)設(shè)計(jì)條件，基本風(fēng)壓，根據(jù)荷載規(guī)范，迎風(fēng)面和背風(fēng)面。 ，取根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度，查表得，則風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 以框架KJ3為例，說明風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法，框架KJ3的計(jì)算單元寬度為7.8m，按下式可得沿房屋高度的分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 為便于框架內(nèi)力分析，將風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載。節(jié)點(diǎn)集中荷載按下式近似計(jì)算： 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次/623.5 1.31 2.86 1.7916.69519.9 1.25 2.731.7115.93416.3 1.16 2.531.5814.78312.7 1.07 2.341.4613.6429.1 1.00 2.181.4012.7415.5