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表5.3 风荷载作用下框架侧移计算
层次 6 5 4 3 2 1 nhj(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 6.05 Fk 5.85 8.73 8.23 7.63 7.09 10.03 Vj(KN) 5.85 14.58 22.81 30.44 37.53 47.56 ?D(KN/m) 70170 70170 70170 70170 70170 22620 △uj(m) 0.00008 0.00021 0.00033 0.00043 0.00053 0.00210 △uj/ hj 0.00002 0.00006 0.00009 0.00012 0.00015 0.00058 ?j????j=0.00368m j?1侧移验算:层间侧移最大值:0.00058<1/550 (满足)
5.4 风荷载作用下框架内力计算(D值法)
(1)框架柱反弯点位置按下列公式计算:
y=y0+y1+y2+y3 式中:y0—框架柱的标准反弯点高度比;
y1—上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值; y2、y3—上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值; y—框架柱的反弯点高度比。
框架柱的标准反弯点高度比框架柱反弯点位置见表5.4
表5.4 框架柱反弯点高度比
A、D轴反弯点高度比 层号 6 5
根据查表。
由于上下层梁线刚度没有发生变化,所以不用考虑修正值y1。
h/m 3.60 3.60 k 0.95 0.95 y0 0.35 0.40 y1 0.00 0.00 41
y2 0.00 0.00 y3 0.00 0.00 y 0.35 0.40 武汉理工大学毕业设计
4 3 2 1 3.60 3.60 3.60 6.05 0.95 0.95 0.95 1.60 0.45 0.45 0.50 0.59 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.05 0.00 0.45 0.45 0.45 0.59 B、C轴反弯点高度比 层号 6 5 4 3 2 1 h/m 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 6.05 k 2.45 2.45 2.45 2.45 2.45 4.12 y0 0.42 0.45 0.47 0.50 0.50 0.55 y1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y3 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.02 0.00 y 0.42 0.45 0.47 0.50 0.48 0.55
(2)框架柱端剪力、弯距及梁端弯矩分别按下列公式计算: ①第i层j柱所分配的剪力
Vij?ViDij/?Dij??Vi 其中:Vi =∑Fk ②第i层j柱端弯距为:
u Mc?Vij(1?y)?h
dMc?Vij?y?h
③第i层j梁端弯距(梁端弯矩的计算根据节点平衡理论,按各节点上梁的线刚度大小进行分配)为: 对于中柱: Mlblibud?l(Mc?Mc) rib?ib Mrbribud?l(M?Mcc) rib?ib式中:Mbl、Mbr—节点左右的梁端弯矩
Mcu、Mcd—节点上下的柱端弯矩
lib、ibr—节点左右梁的线性刚度
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对于边柱:
Mb?Mc?Mc
ud顶部节点: Mb?Mc 计算过程如下表:
表5.5 风荷载作用下框架柱端弯矩、剪力以及梁端弯矩计算
层号 柱高 柱号 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3 3.6 3.6 2 3.6 1 6.05 6.05 B A B 0.32 37.53 12.01 0.48 22.48 20.75 15.51 24.50 0.22 47.56 10.46 0.59 15.44 22.22 26.39 A B A B A B A B A η 0.18 0.32 Vi 5.85 5.85 Vij 1.05 1.87 2.62 4.67 4.11 7.30 5.48 9.74 6.76 y 0.35 0.42 0.40 0.45 0.45 Mcu 2.46 3.90 5.66 9.25 8.14 Mcd 1.32 2.83 3.77 7.57 6.66 lMb Mbr 2.46 2.39 6.98 7.40 11.91 13.16 17.51 6 1.52 4.68 8.34 5 0.18 14.58 0.32 14.58 0.18 22.81 0.32 22.81 0.18 30.44 0.32 30.44 0.18 37.53 4 0.47 13.93 12.35 0.45 10.85 8.88 0.50 17.53 17.53 11.58 18.30 0.45 13.38 10.95 22.26 0.28 47.56 13.32 0.55 21.58 26.37 16.41 25.92 风荷载作用下框架的弯矩图5.2所示:
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图5.2 风荷载作用下框架弯矩图(AB为梁弯矩,BC、CD跨为柱弯矩) ④框架梁端剪力及柱轴力分别按以下公式计算 计算如下表5.6
表5.6 风荷载作用下框架梁剪力以及柱轴力计算
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lrVb?(Mb?Mb)/l
Ni??(Vbl?Vbr)
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梁端剪力 层号 AB跨 6 5 4 3 2 1 0.51 1.49 2.60 3.73 4.84 5.49 BC跨 1.99 6.17 10.97 15.25 20.42 21.60 CD跨 0.51 1.49 2.60 3.73 4.84 5.49 A轴 -0.51 -2.00 -4.60 -8.33 VAB-VBC -1.48 -4.68 -8.37 -11.52 柱轴力 B轴 -1.48 -6.16 -14.53 -26.05 -41.63 -57.74 VBC-VCD 1.48 4.68 8.37 11.52 15.58 16.11 C轴 1.48 6.16 14.53 26.05 41.63 57.74 D轴 0.51 2.00 4.60 8.33 13.17 18.66 -13.17 -15.58 -18.66 -16.11 风荷载作用下框架剪力和轴力图如下图5.3:
图5.3 风荷载下框架剪力和轴力图(AB、BC为V图,CD跨为N图,单位:KN)
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