第六章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
图6-7 框架弯矩图
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第六章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
图6-8 地震作用下的剪力图
注： 1)弯矩的量纲为kN·m，剪力的量纲为kN，轴力的量纲为kN；
2)柱轴力中正号号表示压力。
6.2横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
6.2.1 计算风荷载标准值
现行国建标准《建筑结构荷载规范》GB50009规定垂直于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值wk按下式计算：
wk??z?s?zw0 式中 wk－风荷载标准值（kN/m2）；
?s－风荷载体型系数；
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?z－z高度处的风振系数；
?z－风压高度变化系数；
w0－基本风压（kN/m）。
2
根据任务书知道，该建筑的基本风压w0?0.40kN/m2，矩形平面,建筑高度为不考虑风压脉动的影响，取?z=1.0。由《建筑结构荷载规范》查得，?s?0.8（迎风面）和?s??0.5（背风面）,则?s?0.8?(?0.5)?1.3，根据静力等效原理将分布荷载转化为各楼层处的集中荷载，如下表6-9所示。
表6-9 风载及楼层处的集中力
层数 6 5 4 3 2 1 βz 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 μZ 0.89 0.84 0．77 0.74 0.74 0.74 μs 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 Hi （m） 23.65 20.05 16.45 12.85 9.25 5.65 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 wk Fi 13.00 12.27 11.24 10.81 10.81 16.96 等效楼层节点集中荷载如图6-10。
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图6-10 框架上的等效节点集中荷载图(kN) 6.2.2 计算风荷载作用下层间位移
6由式Vi??Fk计算出每层的剪力Vi，再按式?ui?k?1Vi?Di和式?u???ui计算
各层的相对侧移和绝对侧移，计算过程见表6-11。
表6-11 风荷载作用下框架层间位移
层数 6 5 4 3
FiVi ?D i?ui?u（kN） （kN） 13.00 12.27 11.24 10.81 13.00 25.27 36.51 47.32 （kN/mm） 73.02 73.02 73.02 73.02 第1页
（mm） 0.18 0.35 0.5 0.65 （mm） 4.49 4.32 3.96 3.46 ?e??ui hi1/20000 1/10285 1/7200 1/5538 第六章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
2 1 10.81 16.96 58.13 75.09 73.02 73.02 0.80 2.01 2.81 2.01 1/4500 1/2810 根据规范规定，对于钢筋混凝土框架结构，?e≤1/550，由上表可见，最大层间位移值为1/2810，故满足要求。 6.2.3计算风荷载作用下框架内力
框架柱端剪力及弯矩分别按式（6-1）和（6-2）计算，其中各柱反弯点高度比y按式（6-3）确定。
Vij?DijVi （6-1）
?Dj?1sijb下端弯矩 Mij?Vij.yhu下端弯矩 Mij?Vij.(1?y)h （6-2）
y?y0?y1?y2?y3 （6-3）
各层柱端剪力及弯矩的计算结果如表6-12下
表6-12 各层柱端剪力及弯矩计算
层 数 6 3.6 13.00 73.02 14.13 2.52 0.25 6.80 5 3.6 25.27 73.02 14.13 4.89 0.35 11.44 4 3.6 36.51 73.02 14.13 7.07 0.40 15.27 3 3.6 47.32 73.02 14.13 9.16 0.45 18.14 2 3.6 58.13 73.02 14.13 11.25 0.45 22.28 1 5.65 75.09 37.45 7.61 15.26 0.65 30.18 hi（m） Vi（kN） ?D（kN/mm） iDi1 Vi1 边柱 y Mc t
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