梁线刚度表
梁号 L 截面 b×h 跨度 (m) 惯性矩 边框架梁 I=1.5I0 ×104 15.89 I=2I0 ×104 6.59 中框架梁 I=1.5I0 ×104 22.1 I=2I0 ×104 8.79 bh3(m4) I0?12×10-3 KL-03 (AB,CD) KL-03 (BC) KL-04 KL-05 0.3×0.75 0.3×0.75 0.25×0.6 7.2 10.55 3.6 10.55 15.89 13.24 22.1 17.58 3.0 4.5 6.75 6.75 9 9 柱线刚度表
惯性矩 柱号 Z 线刚度 截面 (m) 2柱高度 (m) bh3(m4) I0?1210.8×10-3 10.8×10-3 Kc?EIc(kN·m) h6.89×104 9×104 Z1 Z2 0.6×0.6 0.6×0.6 4.7 3.6 2.1.5.2 横向框架柱的侧移刚度D值
表2-6横向框架柱侧移刚度D值计算
项目 柱类型 层
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K?K??Kb(一般层) 2Kc?Kb(底层)KcK (一般层)2+K0.5?K??(底层)2+K??D??Kc12(kN/m) 2h根数 边框架边柱 边框架底 中柱 中框架 边柱 层 中框架中柱 6.59?0.956 6.890.493 18452 4 6.59?13.24?2.878 6.898.79?1.276 6.890.692 25901 4 16 16 0.542 20286 8.79?17.58?3.827 6.890.743 946948 27810 ?D 二 至 边框架六 中柱 层 (6.95?13.24)???2.243 2??边框架边柱 6.95?6.95?0.772 2??0.278 23167 4 0.529 44083 4 续表
项目 柱类型 K?K??Kb(一般层) 2Kc?Kb(底层)KcK (一般层)2+K0.5?K??(底层)2+K??12D??Kc2(kN/m) h根数 层 中框架二 边柱 至 中框架六 中柱 层 (8.79?8.79)???0.977 2??0.328 27333 16 16 (8.79?17.58)???2.93 2??0.549 1438328 45750 ?D 2.1.5.3 横向框架自振周期
按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆,导出以直杆顶点位移表示的基本公式
22
这样,只要求出结构的顶点水平位移,就可以按下式求得结构的基本周期:
T1?1.7?0?T[5]
式中?0——基本周期调整系数,考虑填充墙使框架自振周期减少的影响,取0.6;
?T——框架的顶点位移。在未求出框架的周期前,无法求出框架的地震力及
位移;
求得的假想框架顶点位移。然后由?T求?T是将框架的重力荷载视为水平作用力,
出T1,再用T1求出框架结构的底部剪力,进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表
横向框架顶点位移
层次 6 5 4 3 2 1 层间相对位移Gi(kN) ?Gi(kN) Di(kN/m) 8335.45 9591.16 9591.16 9591.16 9591.16 11920.73 8335.45 17926.61 27517.77 37108.93 46700.09 58620.82 1438328 1438328 1438328 1438328 1438328 946948 ?i??GiDi ?i 0.1576 0.1518 0.1393 0.1202 0.0944 0.0619 0.0058 0.0125 0.0191 0.0258 0.0325 0.0619
T1?1.7?0?T=1.7×0.6?0.1576?0.405
2.1.5.4 横向地震作用计算
西安地区抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,场地类别为二类场地,地震分组为第一组设计,设计特征周期为Tg=0.35s,阻尼比0.05.
?max[8]=0.16
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由于T1=0.405 结构横向总水平地震作用标准值: FEK=?max×0.85?Gi i?16GiHiFEK分配给各层,则水平地 ?GiHi=0.16×0.85×58620.82=7972.43kN 各层横向地震剪力计算见表 Fi?GiHi6?GHjj?1FEK j横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图 表 各层横向地震作用及楼层地震剪力 层次 6 5 4 3 2 1 hi(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 4.7 Hi (m) 22.7 19.1 15.5 11.9 8.3 4.7 Gi (kN) 8335.45 9591.16 9591.16 9591.16 9591.16 11920.73 GiHi?kN?m? GiHi ?GHjj?17Fi (kN) 1956.96 1894.66 1537.56 1180.45 823.34 579.47 Vi (kN) 1956.96 3851.63 5389.18 6569.63 7392.96 7972.43 j189214.72 183191.16 148662.98 114134.80 79606.63 56027.43 0.25 0.238 0.193 0.148 0.103 0.073 24 2.1.5.5 横向框架抗震变形验算 表 横向框架抗震变形验算 层间刚度层次 层间剪力Vi (kN) (kN) 6 5 4 3 2 1 注:层间弹性相对转角均满足要求。?e<[?e]=1/450。(若考虑填充墙抗力作用为1/550) 1956.96 3851.63 5389.18 6569.63 7392.96 7972.43 1438328 1438328 1438328 1438328 1438328 946948 0.00 0.0027 0.0037 0.0046 0.0051 0.0084 层高 Di 层间位移ViDi 层间相对弹性hi (m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 4.7 (m) 转角?e 1/2646 1/1344 1/961 1/788 1/700 1/558 2.1.6 水平地震作用下横向框架的内力分析 本设计取中框架为例,柱端计算结果详见表。地震作用下框架梁柱弯矩,梁端剪力及柱轴力分别见表 A轴柱(边柱)柱端弯矩计算 25