【地震荷載作用下的框架內(nèi)力分析案例】

地震荷載作用下的框架內(nèi)力分析案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u8812地震荷載作用下的框架內(nèi)力分析案例綜述 1281191.1層間側(cè)移剛度的計(jì)算 1218321.1.1梁線剛度 1286191.1.2柱線剛度 2255811.1.3柱的側(cè)移剛度D 2230371.2水平地震作用分析（采用底部剪力法） 2266491.2.1框架水平地震作用及水平地震剪力計(jì)算 2301561.2.2水平地震作用下的層間位移和頂點(diǎn)位移計(jì)算： 4188941.3水平地震作用下框架柱剪力和柱彎矩（D值法） 599631.4水平地震作用下梁端彎矩計(jì)算 6212081.5水平地震作用下梁端剪力和柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值 6228371.6水平地震作用下的框架內(nèi)力圖如下： 71.1層間側(cè)移剛度的計(jì)算1.1.1梁線剛度在計(jì)算梁線剛度時(shí)，為簡化計(jì)算，梁均先按矩形截面計(jì)算某慣性矩I0，然后乘以增大系數(shù)。I中=2.0I0I邊=1.5I0梁采用C30混凝土，EC=3.0×N/mm2橫向框架尺寸：A-B軸250×600mmB-C軸250×400mmC-D軸250×600mm；KAB=KCD=KBC=2EI/L=2×3.0×10×0.25×0.6/12/6=4.5×10kN.m1.1.2柱線剛度柱采用C30混凝土Ec=3.0×10N/mm2，首層高度1.4m，標(biāo)準(zhǔn)層高度均為4.2m。柱截面：500mm×500mm首層：kc=EI/h=3.0×10×0.5×0.53/12/1.4=2.89×10kN.m2～3層：kc=EI/h=3.0×10×0.5×0.5/12/4.2=3.72×10kN.m1.1.3柱的側(cè)移剛度D一般層：=D=首層：=D=表5-1框架柱的側(cè)移剛度Kb數(shù)量N∑KbKcK平均αD∑D1邊柱2.9E+04164.6E+054.5E+0410.2880.87816257.9692928821.36507中柱2.9E+04164.6E+053.4E+0413.7170.90512563.395782-3邊柱3.7E+04166.0E+054.5E+046.6140.76823504.4877942219.17941中柱3.7E+04166.0E+053.4E+048.8180.81518714.69162∑D首/∑D2=0.71﹥0.7滿足要求1.2水平地震作用分析（采用底部剪力法）1.2.1框架水平地震作用及水平地震剪力計(jì)算表5-2地震周期計(jì)算層GiVi=∑Gi∑Di（104）δi=∑Gi/∑DiUt=∑δiGi×UtGi×Ut239333.859333.8528821.3650.3241.70515913.20027130.277210151.9219481.7728821.3650.6761.38114020.20319362.455110276.7229762.4942219.1790.7050.7057244.5935107.090（1）結(jié)構(gòu)的自振周期T1=2×0.65×1.38×=1.794（5-1）式中：取填充墻的周期影響系數(shù)ΨT.=0.65。Gi，Δi分別為第i質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值和水平位移值。（2）頂部位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)的基本自振周期T1T1=1.7ΨT.=1.7×0.65×1.3=1.436s（5-2）取T1=1.749s場地Ⅱ類，Tg=0.35S,,T1﹥1.4Tg=0.49s。=0.08×1.749+0.07=0.21查得：（5-3）（5-4）（5-5）×1×0.08=0.0188（5-6）（5-7）>（5-8）——結(jié)構(gòu)基本自震周期；——結(jié)構(gòu)的高度、寬度；——建筑結(jié)構(gòu)的特征周期；——地震影響系數(shù)最大值；——頂部附加地震作用系數(shù)；——建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比；——地震影響系數(shù)曲線下降段的衰減指數(shù)；——阻尼調(diào)整系數(shù)，，當(dāng)小于0.05時(shí)，應(yīng)取0.05；——相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自震周期的水平地震影響系數(shù)值；——結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值，多質(zhì)點(diǎn)可取總重力荷載代表值的85%；——總重力荷載代表值；——結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；——頂部附加水平地震作用；——質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；——建筑結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的層剪力；——集中于質(zhì)點(diǎn)i的重力荷載代表值；——質(zhì)點(diǎn)i的計(jì)算高度；——抗震驗(yàn)算時(shí)的水平地震剪力系數(shù)；質(zhì)點(diǎn)(m)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)313.89333.85892.870.152131.72408.18408.1829.610151.92308.84717.0211.410276.72171.86892.87表5-3質(zhì)點(diǎn)i水平地震作用剪力標(biāo)準(zhǔn)值圖5-1水平地震作用下的樓層剪力分布圖1.2.2水平地震作用下的層間位移和頂點(diǎn)位移計(jì)算：表5-4水平地震作用下結(jié)構(gòu)層間位移層數(shù)(kN)(m)(kN/m)(m)1/()3408.184.228821.3650.0012961.5992717.024.228821.3650.0021688.2391892.871.442219.1790.0022553.365﹤，滿足要求。=0.002；——水平地震作用下的層間位移；——建筑結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的頂點(diǎn)位移；——建筑結(jié)構(gòu)層高；所以滿足規(guī)范規(guī)定的彈性位移要求。1.3水平地震作用下框架柱剪力和柱彎矩（D值法）—反彎點(diǎn)到柱下端結(jié)點(diǎn)的距離，即反彎點(diǎn)高度。—標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，查倒三角形荷載表。—上下橫粱線剛度比對標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比的修正系數(shù)?！蠈訉痈咦兓拚怠！聦訉痈咦兓拚怠８鶕?jù)框架總層數(shù)，該柱所在層數(shù)和梁柱線剛度比查表得。表5-5邊柱（中框）反彎點(diǎn)計(jì)算(A軸、D軸)層h(m)y34.20.5710.04510.0000.0000.0000.045024.20.5710.05110.0000.0000.0000.051111.40.7200.06640.0000.0000.0000.0664表5-6中柱（中框）反彎點(diǎn)計(jì)算（B軸、C軸）層h(m)y34.20.9300.4650.0000.0000.0000.46524.20.9300.5000.0000.0000.0000.50011.41.1700.6420.0000.0000.0000.642表5-7邊柱（中框）剪力和彎矩計(jì)算（A軸、D軸）層h(m)∑Di(kN/m)D(kN/m)D/∑DiVi(kN)Vik(KN)yM下(kNm)M上(kNm)34.228821.3650723504.490.816408.18332.8800.45629.143768.95324.228821.3650723504.490.816717.02584.7450.5091250.0671201.86011.442219.1794116257.969290.385892.87343.8330.6851271.837584.8594.表5-8中柱（中框）剪力和彎矩計(jì)算（B軸、C軸）層h(m)∑Di(kN/m)D(kN/m)D/∑DiVi(kN)Vik(kN)yM下(kNm)M上(kNm)34.228821.3650723504.490.816408.18332.8800.465650.114747.98124.228821.3650723504.490.816717.02584.7450.51227.9631227.96311.442219.1794116257.970.385892.87343.8330.6421191.999664.697注：（1）;（2）;（3）。1.4水平地震作用下梁端彎矩計(jì)算表5-9水平地震下梁端彎矩計(jì)算層A軸B軸3629.143768.95311398.096650.114747.9810.6170.383401.121248.99421250.0671201.86012451.9271227.9631227.9630.6170.3831219.158756.78711271.837584.85911856.6961191.999664.6970.6170.3831493.117926.8461.5水平地震作用下梁端剪力和柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值表5-10水平地震下梁剪力和軸力計(jì)算層AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱軸力L(m)L(m)A軸柱(kN)B軸柱(kN)361398.096401.121299.8706248.994248.99482.998204.70956.659262451.927