内蒙古科技大学毕业设计说明书 表5.5 边框架柱侧移刚度D值?Nmm? 边柱?4根? 层次 中柱?4根? K ?c 0.237 0.458 Di1 19750 20208 K 1.017 1.257 ?c 0.337 0.540 Di2 28083 23826 ?D i2?5 1 0.621 0.768 191333 176135 将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度?Di，
表5.6 框架各层层间侧移刚度
层次 1 1046544 2 1236845 3 1236845 ?D
i4 1236845 5 1236845 ?D i由表可见，?D1?1046544?0.846?0.7，
1236845D?2?0.846?0.8,故该框架为规则框架。
?D1?(D
2?D3?D4)
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第六章 水平地震作用下框架结构内力和侧移计算
6.1 横向自振周期计算
表6.1 结构顶点的假想侧移计算
层次 Gi(KN) ?Gini Di （N/mm） 1236845 1236845 1236845 1236845 1046544 ?ui/mm ui/mm (kN)5 4 3 2 1 8485.50 8729.20 8729.20 8729.20 9713.90 8485.50 17214.70 25943.90 34673.10 44387.00 6.86 13.92 20.98 28.03 42.41 112.20 105.34 91.42 70.44 42.41 按式T1?1.7??T?uT计算基本周期T1，其中uT量纲为m，取?T为0.7，则
T1?1.7?0.7?0.11220?0.40s
6.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算
本设计结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。
由《抗震规范》可知：对于8度设防区，设计基本加速度为0.2g，第一组。可查得结构特征周期Tg=0.35(s)，水平地震影响系数α＜5Tg = 5×0.35 = 1.75s，
max
=0.16，因为Tg?0.35s＜T?0.40s
??(Tg/T)0.9?max?(0.35/0.40)0.9?0.16?0.142Geq???Gi?0.85?44387.00?37728.95kN
FEK??Geq?0.142?37728.95?5357.51kN
因1.4Tg?1.4?0.35?0.49?T1，故可不考虑考虑顶部附加水平地震作用系数?n
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作用在质点i的水平地震作用标准值 Fi?(GiHi/?GiHi)?FEKi?1n
Fi?5357.51?(GiHi/?GiHi)计算结果见下表：
表6.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表
层次 5 4 3 2 1
Hi/m 18.85 15.25 11.65 8.05 4.45 Gi/kN 8485.50 8729.20 8729.20 8729.20 9713.90 GiHi/kN·m 159951.52 133120.27 101695.16 70270.04 43226.83 GiHi/?GiHi 0.315 0.262 0.200 0.138 0.085 Fi/kN 1687.62 1403.67 1071.49 739.34 455.39 Vi/kN 1687.62 3091.29 4162.78 4902.13 5357.51 各质点水平地震作用及楼层地震剪力房屋高度的分别见下图：
图6.1 水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度分布图
6.3 水平地震作用下的位移验算
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水平地震作用下框架结构的层间位移?ui和顶点位移ui分别按下式进行计算：
sn??u?i?Vi?Dij u????u?j?1k?1
k计算过程见下表：
表6.3 横向水平地震作用下的位移验算
层次 5 4 3 2 1 Vi/kN 1687.62 3091.29 4162.79 4902.13 5357.52 ?D(N/mmi2) ?ui/m 0.0014 0.0025 0.0034 0.0040 0.0051 ui/m 0.0164 0.0150 0.0125 0.0091 0.0051 hi/m 3.6 3.6 3.6 3.6 4.45 ?e??ui/hi 1/2571 1/1440 1/1059 1/900 1/873 1236845 1236845 1236845 1236845 1046544 有表可见，最大层间弹性位移角发生在第1层，其值为
11满足?ui???e??h的要求，?873550其中?1??u??。 ??h?5506.4 水平地震作用下框架内力计算
6.4.1 柱剪力及柱端弯矩计算
按式Vi??Fk求得框架第i层的层间剪力Vi后，i层j柱分配到得剪力Vij及该柱上
bu下两端的弯矩Mij和Mij分别按下式计算：
Vij?(Dij/?Dij)Vi
bu?Vij?y0h 柱上端：Mij?Vij(1?y0)h 柱下端：Mij y?(y0?y1?y2?y3)?h
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表6.4 各层边柱端弯矩及剪力
层 次 5 4 3 2 1 hi /m 3.6 3.6 3.6 3.6 4.45 Vi /kN 1687.62 3091.29 4162.79 4902.13 5357.52
?Dij Di1 24417 24417 24417 24417 22236 边 柱 N/mm 1236845 1236845 1236845 1236845 1046544 Vi1 33.32 61.02 82.18 96.78 113.83 k 0.828 0.828 0.828 0.828 1.024 y 0Mib1 41.98 90.07 133.13 174.20 329.26 Miu1 77.96 129.62 162.71 174.20 177.29 0.35 0.41 0.45 0.50 0.65
表6.5 各层中柱端弯矩及剪力
层 次 5 4 3 2 1 bhi Vi kN 1687.62 3091.29 4162.79 4902.13 5357.52 、
?Dij 中 柱 m 3.6 3.6 3.6 3.6 4.45 N/mm 1236845 1236845 1236845 1236845 1046544 Di2 33667 33667 33667 33667 26120 Vi2 45.94 83.47 112.40 132.36 133.72 k 1.356 1.356 1.356 1.356 1.676 y 0Mib2 61.19 135.21 202.31 238.24 374.87 Miu2 104.19 165.26 202.31 238.24 220.16 0.37 0.45 0.50 0.50 0.63 注：Mij?Vij?y0huMij?Vij(1?y0)h表中M的量纲为kN?m，V的量纲为kN。
，
6.4.2 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算
lllru梁左端：Mb?[ib/(ib?ib)](Mib?1?Mij)
rrlru梁右端：Mb?[ib/(ib?ib)](Mib?1?Mij)
nVb?(M?M)/l Ni??(Vbl?Vbr)k
1b2bk?1lrib,ib分别为表示节点左右梁的线刚度；Mbl,Mbr分别表示节点左右的弯矩：Ni 式中：
为柱在i层的轴力，以受压为正。
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