毕业设计计算书1 - 图文

浙江工业大学成人教育学院（论文） 结构计算说明

图3-4 质点重力荷载值

3.5 水平地震力作用下框架侧移计算

3.5.1 横梁线刚度：

采用混凝土C25，Ec =2.8×107kN/㎡

在框架结构中，有现浇楼面或预制板楼面。但是有现浇板的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I=1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）；对中框架取

I=2.0I0。若为装配楼板，带现浇层的楼面，则边框架梁取I=1.2I0，对中框架取I=1.5I0。

横梁线刚度计算结果见表3-4。

表3-4 横梁线刚度

梁号 截面 跨度 惯性矩 边框架梁 中框架梁 b?h （㎡） l （m） 5.04 2.66 bh3I0? 12（m） 0.0025 0.0025 4Ib=1.5I0 （m4） 0.00375 0.00375 Kb?L L1 EIbEI0 Ib=2.0I0 Kb? ll4（m） （kN·m） 0.005 27237.35 0.005 54687.5 （kN·m） 20428.02 41015.63 0.24×0.5 0.24×0.5 L2 L4 0.24×0.65 7.7 0.0054925 0.00823875 29959.09 0.010985 39945.45

3.5.2横向框架柱的侧移刚度D值

柱线刚度列于表3-5，横向框架柱侧移刚度D值计算列于下表柱线刚度。

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表柱线刚度

柱号 Z 截面 （㎡） 0.4×0.5 0.4×0.5 0.4×0.5 柱高度h （m） 3 3.6 4.2 惯性矩 bh3（m4） IC?12线刚度 Kc?EIc（kN·m） hZ1 Z2 4.2×10-3 4.2×10 4.2×10 38888.9 32407.4 27777.8 Z3

表横向框架柱侧移刚度D值计算

层 K??Kb(一般层)2Kc?Kb(底层)Kc中框边柱 K（一般层）2+K0.5?K??(底层)2+K ??数 ∑K K?D??Kc 12(kN/m)h2 根数 3 3 6 6 6 6 6 6 7 6 5 4 3 2 1 67182.85 54474.8 54474.8 54474.8 54474.8 54474.8 54474.8 27237.4 1.21 0.980 0.840 0.84 0.84 0.84 0.84 0.70 0.377 0.329 0.296 0.296 0.296 0.296 0.296 0.445 7120.36 6216.59 8878.75 8878.75 8878.75 8878.75 8878.75 23049.44 3.5.3横向框架自振周期 按顶点位移法计算框架的自振周期

顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样，只要求出结构的顶点水平位移，可以按就下式求得结构的基本周期：

T1?1.7?0?T式中：

考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取0.6 ?0——基本周期调整系数。

?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，求得的假象框架顶点位移。然后由?T求出T1，再用T1求出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。横向框架顶点位移计算见

表3-7 横向框架顶点位移

层间相对位移层次 Gi ∑Gi Di（kN/m）?i??GiDi ?i总位移 10

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7 6 5 4 3 2 1

1151.861 1313.236 1500.94 1500.94 1500.94 1500.94 1256.755 1151.861 2465.123 3966.063 5467.003 6967.943 8468.883 72494.4 153789.9 153789.9 153789.9 153789.9 153789.9 0.0159 0.016 0.0258 0.036 0.045 0.056 0.029 0.223 0.207 0.19 0.165 0.129 0.084 0.029 9725.638 335770.4 T1?1.7?0?T =1.7×0.6?0.223=0.482（s） 3.5.4横向地震作用计算

在Ⅱ类场地，6度设防区，设计地震分组为第一组情况下：

结构的特征周期Tg和水平地震影响系数最大值?max（6度，多遇地震）为：

Tg=0.35s ?max=0.04

由于T1=0.482＜1.4Tg=0.49（s），不需要考虑顶点附加地震作用。 结构横向总水平地震作用标准值：

7Tg0.9

FEK=（）×?max×0.85?Gi=248kN

T1i?1各层横向地震剪力计算见表3-8

Fi?GiHi?GHjj?17FEK(1??n)

j 各层横向地震作用及楼层地震剪力

层次 hi （m） Hi （m） 25.2 21 17.4 13.8 10.2 6.6 3 Gi （kN） 1151.86 1313.26 1500.94 1500.94 1500.94 1500.94 1256.76 GiHi （kN） GiHi?GjHjj?17Fi （kN） 54.36 51.65 48.91 38.79 28.67 18.55 7.06 Vi （kN） 54.36 106.01 154.9 193.7 222.39 240.94 248 7 6 5 4 3 2 1 4.2 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3 29026.87 27578.52 26116.36 20712.97 15309.59 9906.204 3770.265 0.219 0.208 0.197 0.16 0.116 0.075 0.028 ∑GiHi 132420.8kN 横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图3-5。 11

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图3-5横向框架各层水平地震作用和地震剪力

3.5.5横向框架抗震变形验算

多遇地震作用下，层间弹性位移验算见表

表-横向变形验算

层间剪力Vi （kN） 7 6 5 4 3 2 1 54.36 106.01 154.9 193.7 222.39 240.94 248 层间刚度Di 层间位移（kN） 72494.4 153789.9 153789.9 153789.9 153789.9 153789.9 335770.4 Vi层次 Di 层高hi （m） 4.2 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3 层间相对弹性转角 （m） 0.00075 0.00069 0.001 0.00126 0.00145 0.00157 0.00074 ?e 1/5601 1/5222 1/3574 1/2858 1/2490 1/2298 1/4062

注：层间弹性相对转角均满足要求?e＜[?e]=1/450，（若考虑填充墙抗力作用为1/550）。

3.6 水平地震作用下横向框架的内力分析

本设计取轴线(15)上的横向框架为KJ—1代表进行计算，柱端弯矩KJ—1计算，详见下表。

表反弯点高度比y

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