水平地震作用下的框架侧移验算和内力计算

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1、水平地震作用下的框架侧移验算和内力计算5.1水平地震作用下框架结构的侧移验5.1.1抗震计算单元计算单元：选取6号轴线横向三跨的一榀框架作为计算单元。5.1.2横向框架侧移刚度计算1、梁的线刚度：ib=EcIh/lb（5-1）式中：A—混凝土弹性模量s/b—梁截而惯性矩/b—梁的计算跨度To—梁矩形部分的截面惯性矩根据《多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑》，在框架结构中有现浇层的楼面可以作力梁的有效翼缘，增大梁的有效侧移刚度，减少框架侧移，为考虑这一有利因素，梁截而惯性矩按下列规定取，对于现浇楼而，屮框架梁Ib=2.0Io，，边框架梁Ib=1.5Io,具体规

2、定是：现浇楼板每侧翼缘的有效宽度取板厚的6倍。表5.1横梁线刚度计算表类别£c(N/mm2)AA/mm4)A(mm4)以mm)4(Nmm)A-C横梁3.0xl04300x6005.4xl098.1xio966004.45x10'°C-D走道梁3.0x104300x4001.6xl093.2xl0930003.2xlO10D-E横梁3.0xl04300x6005.4xl098.1xl0966004.45xlO102、柱的线刚度：L=ECIC’hc（5-2）式中：Ic一柱截面惯性矩he—柱计算高度表5.2柱线刚度计算表层次£c(N/mm2)Z?x/2(mmxm

3、m)人(mm4)hc(mm)ic(N-mm)底层3.15xl04600x6001.08xl01052006.5xlO10标准层3.15xl04600x600l.OSxlO1039008.72xlO10一品框架计算简图：3、横向框架柱侧移刚度值计算：D=以為（5-3）式屮：&一柱抗侧移刚度修正系数（一般层）；=°，5+-5（底层）2+K2+K万一梁柱线刚度比，K=（一般层）；K=（底层）2KK①底层柱的侧移刚度:边柱侧移刚度：A、E轴柱：屮柱侧移刚度：C、D轴柱：大4.45x10'°6.5X1O10=0.68(4.45+3.2)xlO106.5x10'°=1

4、.18②标准层的侧移刚度边柱的侧移刚度：A、E轴柱:2x4.45xlO102x8.72xlO100.51中柱侧移刚度:C、D轴柱:2x(4.45+3.2)xlO10-2x8.72xlO10-=0.88表5.3柱侧移刚度计算表楼层柱类别Kh(D(Nmm)A轴柱0.680.442884612692底层C轴柱1.180.532884615288D轴柱1.180.532884615288E轴柱0.680.442884612692LZ)=55960x20=l119380A轴柱0.510.206879713759标准层C轴柱0.880.316879721327D轴柱0

5、.880.316879721327E轴柱0.510.206879713759L£>=70172X20=1403440因为石=^2^=o.8〉O.7,所以满足条件。队5701725.1.3框架自振周期采用能量法计算基本周期。EM计算公式：(5-4)式中：7；—基本自振周期2xO.8xJQ-49x1Q；V5.21X106//F一计算结构基本自振周期时的结构顶点假想位移m)，即假想把集屮在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而得到的结构顶点位移；层次G(kN)MkN)LD(N/mm)vr.A—Qi—i-狄(mm)A'(mm)Gif^i(N-m)(TVm2)

6、五8822.788822.7814034406.29121.481.12xl06O.BxlO6四11164.519987.28140344014.24115.191.29xl060.15xl06三11164.531151.78140344022.20100.951.18xl06O.llxlO6二11164.542316.28140344030.1578.750.95x1060.07x106—•12083.3654399.64111938048.6048.600.67xl060.03xl06一结构基本自振周期考虑非承重墙影响系数，本框架结构设计中取0.8G,

7、—集中在各层楼而处的重力集中荷载代表值△，一假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值G,作为水平荷载而算得的结构各层楼面处位移。表5.4横句框架顶点位移计算表玄=4.96xl062Vm玄G^=0.49xl06ATm20.4955.1.4水平地震作用力及楼层地震剪力计算根据《抗震规范》，包头属于地震分组第一组，抗震设防烈度为8度，设计基木地震加速度值为0.20g，且设计场地类别为二类，结构的特征周期rg=0.35s,水平地震影响系数汉max=0.16o该工程重量和刚度沿高度分布比较均匀，高度不超过40m,变形以剪切变形为主，位移以基本阵型为主，基本阵型接近直线

8、，符合底部剪力法适用范围，故采用底部剪力法对结构水平地震作用进行计