电大毕业设计(7)

2019-03-28 18:58

3、结构总的水平地震作用标准值 FEk

FEk=α1Geq

=0.042×25317.012=1063.32 k

因 1.4Tg=1.4×0.35=0.49s

δn=0.08T1+0.07=0.08×0.716+0.07=0.127 △F5=δn FEk =0.127×1063.32=135.04kN 各质点横向水平地震作用按下式计算:

Fi=GiHiFEk(1-δn)/(∑GjHj)

FEk(1-δn)=1063.32-135.04=928.28kN (∑GjHj)=299956.63kN

地震作用下各楼层水平地震层间剪力 Vi 为:

Vi=∑Fk(i=1,2,?n)

计算过程如下表 7.2:

表 7.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 层次 Hi(m) Gi(kN) GiHi(kN·m) GiHi/∑GjHj Fi(kN) Vi(kN) 5 4 3 2 1 18.6 15 11.4 7.8 4.2 4020.89 74788.55 0.249 4200.20 60003.00 0.200 6860.64 78211.30 0.261 7000.34 54602.65 0.182 7702.65 32351.13 0.108 231.14 231.14 185.66 416.80 242.28 659.08 168.95 828.03 100.25 928.28 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图:

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7.3 多遇水平地震作用下的位移验算

水平地震作用下框架结构的层间位移 (△u)i和顶点位移 u i分别按下列公式计算:

(△u)i= Vi/∑D ij

u i=∑(△u)k

各层的层间弹性位移角 θe=(△u)i/hi,根据《建筑抗震规范》,考虑砖填充墙抗侧力作用的框架,层间弹性位移角限值[θe]<1/550。

计算过程如下表 7.3:

表 7.3 横向水平地震作用下的位移验算

层次 V i(kN) ∑D( (△u)i iN/mm)(mm) ui(mm) hi (mm) θe=(△u)i /hi 5 4 3 2 1 231.14 321064 416.8 321064 0.720 1.298 2.053 2.579 3.835 10.485 3600 9.765 8.467 6.414 3.835 3600 3600 3600 4200 1/5000 1/2773 1/1754 1/1396 1/1095 659.08 321064 828.03 928.28 321064 321064 由此可见,最大层间弹性位移角发生在底层,1/1095<1/550(满足规范要求)。

7.4 水平地震作用下框架内力计算

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1、框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算: Vij=DijV i/∑Dij

MM b=ijij u=ijijVyh V(1-y)h

y=y0+y1+y2+y3

注:1.y0框架柱的标准反弯点高度比。

2.y1 为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。 3.y2、y3 为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。 4.y 框架柱的反弯点高度比。

5.底层柱需考虑修正值 y2,二层柱需考虑修正值 y1 和 y3,其它柱无修正。 下面以⑧轴线横向框架内力的计算为例(表 7.4):

表 7.4a 各层柱端弯矩及剪力计算(边柱) 层 hi Vi ∑DijV i1(kN) 边柱 次 (m) (kN) (N/mm) D( iN/mm)k y(m) M i1bM i1u(kN·m) (kN·m) 5 4 3 3.6 231.14 321064 3.6 416.8 321064 9823 9823 9823 9823 8774 7.07 0.649 0.3 12.75 0.649 0.375 20.16 0.649 0.45 7.64 17.21 32.66 17.82 28.69 39.92 45.59 42.40 3.6 659.08 321064 828.03 321064 928.28 242028 2 3.6 1 4.2 25.33 0.649 0.50 45.59 33.65 0.485 0.70 98.93 二层修正值:y1=0, y2=0; 一层修正值:y3= 0

表 7.4b 各层柱端弯矩及剪力计算(中柱)

层 hi Vi ∑Dij 中柱 33

次 (m) (kN) (N/mm) Di2V i2K y(m) Mi2bMi2u(N/mm) (kN) 5 3.6 4 3.6 3 3.6 2 3.6 1 4.2 231.14 321064 416.8 321064 659.08 321064 828.03 321064 928.28 242028 15235 15235 15235 15235 10745 (kN·m) (kN·m) 10.97 1.224 0.36 14.22 19.78 1.224 0.41 29.20 31.27 1.224 0.46 51.78 39.29 1.224 0.50 70.72 41.21 0.915 0.65 112.50 25.27 42.01 60.79 70.72 60.58 1、梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算: Mlb=ilb(Mbi+j,j+Mni,j)/(ilb+ irb) Mrb=irb(Mbi+j,j+Mni,j)/(ilb+ irb) Vb=(Mni,j+Mrb)/l N=Σ(Vlb- Vrb)k

具体计算过程见下表 7.5:

表 7.5:梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算

层 边梁 次 走道梁 柱轴力 Mb lMb l rV b Mb lMb l 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 rV b 边柱N 中柱N 5 17.82 13.39 7.2 4.33 11.88 11.88 4 36.33 29.80 7.2 9.18 26.43 26.43 3 57.13 47.69 7.2 14.56 42.30 42.30 2 78.25 64.93 7.2 19.89 57.57 57.57 1 87.99 69.59 7.2 21.89 61.71 61.71 9.9 4.33 5.57 22.03 13.51 18.42 35.25 28.07 39.11 47.98 47.96 67.20 51.43 69.85 96.74 框架左震弯矩图、梁剪力图、柱轴力如下:

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