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2.2.1横向框架侧移刚度
梁的线刚度计算见表3，混泥土强度为C30。
表3 梁的线刚度 惯性矩 梁 编号 KL1 KL2 KL3 KL4 KL5 KL7 KL8 KL9 KL10 截面（m） （m） 0.25×0.5 0.25×0.5 0.25×0.5 0.2×0.4 0.2×0.4 0.35×0.6 0.35×0.6 0.2×0.5 0.2×0.5 4.8 3.9 4.5 3.6 3.3 3.6 3.3 3.6 3.3 2边框架梁 4中间框架 (KN?m) 跨度I0?bh123?m?3Ib?1.5I0m??4 9.45×103 9.45×103 ib?EcIblIb?2.0I0(m)4 4.16×10 4.16×103 4.16×103 2.14×103 2.14×103 4.16×103 4.16×103 3ib?EcIbl(KN?m) 2.08×10 2.08×103 2.08×103 1.07×103 1.07×103 6.3×103 6.3×103 2.08×103 2.08×103 78750 85909 26000 32000 27733 17833 19455 34666 37818 2.2.2柱线刚度计算
柱的线刚度计算见表4，混泥土采用C40。
表4 柱的线刚度 层次 2～6 1 截面（m） 0.4×0.4 0.5×0.5 2高度（m） 3.0 4.2 EcKN/m66?2? Ic?bh123?m? 4ic?EcIch?KN?m? 32.5×10 32.5×10 2.13×105.21×10?3?3 23075 40315 2.2.3横向框架柱侧移刚度
横向框架柱侧移刚度D值计算见表5 由图中数据可知?D15504256272?D2??0.978?0.7，故该框架为规则框架。
2.2.4横向框架自振周期计算
由于本框架质量和刚度沿高度分布比较均匀，所以其自振周期可以按《高层规范》JGJ3－2002附录B.0.2规定计算。
T1?1.7?TuT
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表5 横向框架柱侧移刚度D值 K层次 位置 i??2icb(一般层) b?＝?＝KK?中框架边 柱 2～6 中框架中 柱 KZ1 KZ4 KZ2 KZ3 i?iic2?K0.5?K2?K(一般层) D＝?ic12h2(KN/m) (底层) (底层) 柱根数 2?260002?230752?277332?230752?23075?1.13 ?1.20 0.361 0.375 0.529 0.564 0.432 0.442 0.564 0.569 11106 11538 16276 17352 56272 11847 12122 15468 15605 55042 1 1 1 1 1 1 1 1 2??26000?320002??32000?277332?23075 ???2.51 ?2.59 ?D中 框 架边 柱 1 中 框 架中 柱 KZ1 KZ4 KZ2 KZ3 i2600040315277334031540315?0.64 ?0.69 ?1.44 ?1.48 26000?3200032000?2773340315 ?D 式中 uT－计算结构自振周期用的结构顶点假想位移（m）
?T－结构自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，框架结构取0.6～0.7，本框架取0.7。
①横向框架结构顶点假想位移计算
横向框架结构顶点假想位移计算见表6。 ②横向框架自振周期计算
根据上述公式得
T1?1.7?TuT＝1.7?0.7?0.2002?0.53s
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表6 横向框架结构顶点假想位移
层次 6 5 4 3 2 1 Gi?KN? 511.64 536.95 536.95 536.95 536.95 569.15 VGi?KN? ?D?KNim? ?ui?VGi?Di?m? ui?m?0.2002 0.1911 0.1725 0.1437 0.1060 0.0587 511.64 1048.59 1585.54 2122.49 2659.44 3228.59 56272 56272 56272 56272 56272 55042 0.0091 0.0186 0.0282 0.0377 0.0473 0.0587 2.2.5横向地震作用计算
根据《抗震规范》GB50011－2001第5.1.2条规定，对于高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法等简化方法计算地震作用，因此，本框架结构采用底部剪力法计算抗震作用。
采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用标准值FEk为
FEk??iGeq
式中 ?i －相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数
Geq－结构等效总重力荷载，单质点取总重力荷载代表值，多质点取总重力荷载代表值的85％。
载多遇地震作用下，由地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组；建筑场地土类别为III类，由《抗震规范》GB50011－2001表5.1.4-1和表5.1.4-2可查得：
水平地震影响系数最大值，?max＝0.08； 特征周期值 Tg＝0.45s。
因为T1＝0.53<1.4Tg＝1.4×0.45＝0.63s，则顶部附加地震作用系数?n可以不考虑，而且Tg＝0.45s ?Tg?1???T?1????0.9?max?0.45?＝??0.53??0.9?0.08＝0.069 对于多质点体系 Geq＝0.85?Gi＝0.85×3228.59＝2744.3KN 第18页（共66页） 毕业设计（论文）报告纸 结构底部总横向水平地震作用标准值为： FEk??1Geq?0.069?2744.3?189.36KN 按《抗震规范》式5.2.1-2算得作用于各层质点上横向水平地震作用标准值见表7。 表7 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力 层次 6 5 4 3 2 1 Hi(m) Gi(KN) GiHi(KN?m) GiHi?GjH jFi(KN) Vi(KN) 19.2 16.2 13.2 10.2 7.2 4.2 511.64 536.95 536.95 536.95 536.95 569.15 9823.5 8698.6 7087.4 5476.9 3866.0 2390.4 0.2631 0.2329 0.1898 0.1467 0.1035 0.0640 49.82 44.10 35.94 27.78 19.60 12.12 49.82 93.92 129.86 157.64 177.24 189.36 纵向框架各层水平地震作用及地震剪力见图3。 图3 地震荷载水平作用示意图 2.2.6验算横向框架梁柱截面尺寸及水平位移 该框架在地震区，故应同时验算截面的最大承载力及轴压比。梁的混泥土强度为C30，钢筋为HRB335级；柱的混泥土强度等级为C40，钢筋为HRB400。 ①框架梁 框架梁采用同一截面尺寸，故只需对受力较大的楼面梁进行校验。 第19页（共66页） 毕业设计（论文）报告纸 M0?l28?gb2?qb? ＝ 4.88?1.2??3.80??3.45?0.25??3.63?2.5?1.68??1.4?2.0?3.45? ＝68.15KN·m V0?12?gb?qb??4.82?23.664?56.79KN 由于本框架的抗震等级为三级，根据《混泥土规范》GB50010-2002第11.3.1条的要求，混泥土受压区的高度应该符合下列要求： 二、三级抗震等级 x?0.35h0 即???b＝0.35，从而可得?max??b?1?0.5?b??0.289，因此， Mumax??smax?1fcbh02?0.289?1.0?14.3?250??500?35?2 ＝223.40KN·m>0.8M0＝0.8×68.15＝54.52KN·m。 Vumax?1?RE?0.2fcbh0??10.85（0.2×14.3×250×465） ＝391.15KN>V0＝56.79KN 这说明250mm×500mm的梁满足要求。 ②框架柱 对受力最大的底层中柱柱底截面的轴压比进行核算。选KZ2验算。 N?Nmax?1.2（恒载）＋1.4（活载） ＝1.4×19.71×1.95＋1.4×21.16×2.4＋1.4×（17.3×2.4＋14.57×2.4＋36.11/2）×5＋1.4×（52.33＋49.59×5＋7.29）＋1.2×1.68×1.95＋1.2×1.83×2.4＋1.2×（4.91×2.4＋3×2.4＋10.58/2）×5＋4.17×1.2＋11.14×1.2×5 ＝1734.69KN。 对于抗震等级为三级的框架柱，右《混泥土规范》GB50010-2002第11.4.16条可知，框架柱轴压比限制值为0.9。 而 故可满足要求。 ③横向框架水平位移验算 水平地震作用下横向框架结构的层间位移和顶点位移计算见表8。 由表8可见，最大层间弹性角位移发生在第2层，其值为1/952，小于位移角极 1.2Nfcbh?1734.69?1019.1?50023?0.36?0.9 第20页（共66页）