钢筋混凝土框架的抗震设计ppt课件.ppt

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1、5.4钢筋混凝土框架的抗震设计开始确定结构方案与结构布置初步选定梁柱截面及材料强度等级计算各层荷载、总重及刚度计算周期及振型计算多遇地震烈度下的结构弹性地震作用进行重要部位的抗震强度验算多遇烈度地震作用下结构层间弹性变形验算修改结构参数重新开始需要作薄弱层变形验算否按罕遇地震烈度验算薄弱层弹塑性层间位移角进行后续步骤进行后续步骤修改结构参数重新开始或特殊的延性构造不满足满足是否不满足满足按上述地震作用求结构地震内力与竖向荷载下相应内力进行内力组合按组合内力进行梁柱配筋计算延性构造措施结束一、框架结构水平地震作用计算1、结构自振周期在工程设计中，对质量和刚度沿高度分布比

2、较均匀的框架结构，常采用顶点位移法计算基本自振周期，计算公式如下：式中：—假设将集中在各层楼板标高处的重力荷载代表值Gi视作水平荷载，在其作用下按弹性方法求得的结构顶点位移，可用D值法求得；—考虑填充墙对结构刚度影响的自振周期的修正系数，可在0.6~0.8范围内取值。#2、水平地震作用下框架内力分析---D值法（1）框架柱的剪力分配—梁柱节点转动影响系数。根据柱的位置、柱上下端梁约束情况按下表计算。柱的侧移刚度D柱抗侧移刚度修正系数（2）计算各柱分配到的地震剪力（3）确定各柱的反弯点位置y0——标准反弯点高度比；y1——上下层梁线刚度比变化时反弯点高度比修正系数；y2

3、,y3——上下层高变化时反弯点高度比修正系数；（4）计算各柱的柱端弯矩上端下端（5）计算各梁的梁端弯矩左端右端（6）计算各梁的梁端剪力（7）计算各柱的轴力#2、结构变形验算#二、竖向荷载作用下的框架内力分析1、分层法2、弯矩二次分配法当活荷载不大时，活荷载的不利布置对结构内力影响不大，按满布活荷载进行内力分析的简化方法。此时梁的跨中弯矩根据具体情况放大1.1~1.2的系数。例1:某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构。梁的截面尺寸为250mm×600mm，混凝土采用C20；柱的截面尺寸为450mm×450mm，混凝土采用C30。现浇梁、柱，结构剖面图及计算简图如图所示，试用

4、弯矩二次分配法绘该框架的弯矩图。解:计算梁柱转动刚度：因为框架结构对称荷载对称，故可取如图（b）所示半边结构计算。①梁的线刚度：边跨梁：中跨梁：②柱的线刚度：首层柱：其它层柱：梁柱转动刚度及相对转动刚度见表构件名称转动刚度S(kN.m)相对转动刚度框架梁边跨4×ib=4×24.16×103=96.64×1031.072中跨1×ib=1×91.8×103=91.80×1031.019框架柱首层4×ic=4×22.53×103=90.12×1031.000其它层4×ic=4×28.48×103=113.92×1031.264(2)计算分配系数：分配系数按下式计算：各节点杆

5、件分配系数节点51.072+1.246=2.336—0.459—0.54141.072+1.246×2=3.600—0.2980.3510.35131.072+1.246×2=3.600—0.2980.3510.35121.072+1.246+1.00=3.336—0.3210.3790.300101.072+1.019+1.246=3.3550.3200.303—0.37791.072+1.019+1.246×2=4.6190.2320.2200.2740.27481.072+1.019+1.246×2=4.6190.2320.2200.2740.27471.072

6、+1.019+1.246+1.000=4.3550.2460.2340.2900.2303）端固定弯矩MF①顶层：边跨梁：中跨梁：②其它层：边跨梁：中跨梁：（4）弯矩分配与传递：弯矩分配与传递如下图所示。首先将各节点的分配系数填在相应方框内，将梁的固端弯矩写在框架横梁相应位置上，然后将节点放松，把各节点不平衡弯矩“同时”进行分配。假定：远端固定进行传递（不向滑动端传递）；右（左）梁分配弯矩向左（右）梁传递；上（下）柱分配弯矩向下（上）柱传递（传递系数均为1/2）；第一次分配弯矩传递后，再进行第二次弯矩分配，然后不再传递。（5）作弯矩图：弯矩图如图所示，括号内的弯矩为弯

7、矩调幅后相应截面的弯矩数值。1、框架梁的内力组合梁端正弯矩设计值剪力设计值跨间三、内力组合抗震设计中，一般考虑两种组合：（1）地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合（2）竖向永久荷载与可变荷载的荷载效应组合负弯矩设计值正弯矩设计值由极值条件解得（1）代入（1）式得2、框架柱的内力组合无地震作用组合有地震作用组合#（一）一般概念1、梁与柱的弯曲延性实验表明变形能力随轴压比增大而急剧降低。N为组合轴压力设计值；b、h为截面的短长边；fc为混凝土抗压强度设计值。轴压比：柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比，即它是控制偏心受拉边