土木工程高层建筑抗震课程设计 - 图文

=0.382×12×12.50×1010/48002 =24934.90

②、A-1、D-1、A-11、D-11（4根）

K=4.05/12.5=0.324 αc=（0.5+K）/(2+K)=0.355 Di2=αc×12×i2

c/h

=0.355×12×12.5×1010/48002

=23111.98

③ B-1～B-11 、C-1～C-11(22根)

K=（3+5.4）/12.5=0.564 αc=（0.5+K）/(2+K)=0.415 Di3=α2

c×12×ic/h

=0.415×12×12.5×1010/48002

=27018.23 第二层：

①、A-2～A-10、D-2～D-10（18根）

K=5.4×2/13.3×2=0.406 αc=K/(2+K)=0.170 Di1=αc×12×ic/h2

=0.170×12×13.3×1010

/45002

=13398.52

②、A-1、D-1、A-11、D-11（4根）

K=4.05×2/13.3×2=0.305 αc=K/(2+K)=0.132 Di2=αc×12×ic/h2

=0.132×12×13.3×1010/45002

=10403.56

③、B-1～B-11、C-1～C-11(22根)

K=（3+4.05）×2/13.3×2=0.530 αc=K/(2+K)=0.209 Di3=αc×12×ic/h2

=0.209×12×13.3×1010/45002

=16472.30

第三～八层：

、A-2～A-10、D-2～D-10（18根）

12

4.05 12.50 3 5.4 12.50 5.4 13.3 5.4 4.05 13.3 4.05 3 4.05 13.3 3 4.05 4.05 5.4 16.7 5.4

K=5.4×2/16.7×2=0.323 αc=K/(2+K)=0.139 Di1=αc×12×ic/h2

=0.139×12×16.7×1010/36002 =21493.52

②、A-1、D-1、A-11、D-11（4根）

K=4.05×2/16.7×2=0.243 αc=K/(2+K)=0.108 Di2=αc×12×ic/h2

4.05 16.7 4.05 =0.108×12×16.7×10/3600

102

=16700

③、B-1～B-11、C-1～C-11(22根)

K=（3+4.05）×2/16.7×2=0.422 αc=K/(2+K)=0.174 Di3=αc×12×ic/h2

3 4.05 16.7 3 4.05 =0.174×12×16.7×1010/36002

=26905.56 顶层：

D-3，D-8，C-3，C-8（4根） K=4.05×2/16.7×2=0.243 αc=K/(2+K)=0.108 Di1=αc×12×ic/h2

=0.108×12×16.7×10/2400 =37575.0

表7-4横向框架梁的层间侧移刚度表

层次 ∑Di（N/mm）

1 1135677.18

2 845178.2

3～9 1045605.68

10 150300

10

2

4.05 16.7 4.05 ∑D1/∑D2=1135677.18/1045605.68=1.086>0.7，故该框架为规则框架。

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八、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

8.1 横向自振周期的计算

横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法：

按式Ge=Gn+1（1+3×h1/2/H）将突出房屋重力荷载代表值折算到主体结构的顶层，即：

Ge=809.04×[1+3×2.4/（2x36.9）]=887.97（KN） 基本自振周期T1（s）可按下式计算： T1=1.7ψT （uT）1/2

注：uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。

ψT结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数为0.6～0.7，取0.65： uT按以下公式计算： VGi=∑Gk

（△u）i= VGi/∑D ij

uT=∑（△u）k

注：∑D ij 为第i层的层间侧移刚度。 （△u）i为第i层的层间侧移。 （△u）k为第k层的层间侧移。 s为同层内框架柱的总数。

结构顶点的假想侧移计算过程，其中第九层的Gi为G11和Ge之和。 结构顶点的假想侧移计算，如所示：

表8-1各层结构顶点侧移

层次 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Gi（KN） 8173.79 8516.84 8516.84 8516.84 8516.84 8516.84 8516.84 8934.97 9373.50

VGi（KN） 8173.79 16690.63 25207.47 33724.31 42241.15 50757.99 59274.83 68209.80 77583.30

∑D i（N/mm） △ui（mm） 1045605.68 1045605.68 1045605.68 1045605.68 1045605.68 1045605.68 1045605.68 845178.2 1135677.18

7.82 15.96 24.11 32.25 40.40 48.54 56.69 80.70 68.31

ui（mm） 399.80 391.98 376.02 351.91 319.66 279.26 230.72 174.03 68.31

T1=1.7ψT （uT）1/2

=1.7×0.65×(0.39980)1/2=0.70(s)

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8.2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算

本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即： （1）结构等效总重力荷载代表值Geq

Geq=0.85∑Gi=0.85*（809.04+7285.82+8516.84*6+8934.97+9373.50） =65878.74（KN）

（2）计算水平地震影响系数α1

查表得二类场地一组近震特征周期值Tg=0.35s。 查表得设防烈度为8度的аа1=（Tg/T1）а=0.0857

（3）结构总的水平地震作用标准值FEK FEK=а1xGeq

=0.0857×65878.74 =5645.81KN

因1.4Tg=1.4x0.35=0.49s

δn=0.08T1+0.07=0.08×0.70+0.07=0.126 △F11=0.126×5645.81=711.37KN

各质点横向水平地震作用按下式计算：

Fi=GiHiFEk（1-δn）/（∑GkHk） 地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为

Vi=∑nk=iFk 计算过程，如表8-2

表8-2地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi

层次 Hi（m） 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 ∑

36.9 34.5 30.9 27.3 23.7 20.1 16.5 12.9 9.3 4.8

Gi（KN） 809.04 7285.82 8516.84 8516.84 8516.84 8516.84 8516.84 8516.84 8934.91 9373.50

GiHi（KN·m） 29853.58 251360.79 263170.36 232509.73 201849.11 171188.48 140527.86 109867.24 83095.22 44992.80 1528415.17

GiHi/∑GjHj 0.020 0.164 0.172 0.152 0.132 0.112 0.092 0.072 0.054 0.029

Fi（KN） 98.69 809.25 848.72 750.03 651.35 552.66 453.97 355.28 266.46 143.10

FN（KN） 711.37

Vi（KN） 810.06 1619.31 2468.03 3218.06 3869.41 4422.07 4876.04 5231.32 5497.78 5640.88

0.9

max

max

=0.16

=（0.35/0.70）0.9×0.16

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