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图2.2 各质点重力荷载代表值 （单位：kN）
表2-3 横梁的线刚度计算表 类别 层 次 Ec b?h I0 l 6600 EcI0l2.66?1010 1.5EcI0l3.99?1010 边横梁 3.25?103.00?103.25?103.00?441-5 4 2.0EcI0l5.32? 300?600 5.4?109 2.45?102.17?102.0?10106-12 3.68?103.26?103.0?1010 104.9?1010 中横梁 1-5 104.34?104.0?10 300?400 1.6?109 6-12 2400 1041010 1010 1010 表2-4 柱线刚度计算表 层次 hc 4950 3000 3000 Ec 3.25?104 3.00?104 3.00?104 b?h Ic 2.001?1010 1.08?1010 EcIchc 1 2-5 6-12 700?700 600?600 13.13?1010 10.80?1010 7.60?1010 550?550 7.60?109 注：1）Ec的单位为N/mm2，I0，Ic的单位为mm4 EI 2）b，l，h的单位为mm，cc的单位为N·mm
hc
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表2-5 中框架柱侧移刚度D值 层次 7-12 2-5 1 边柱（12根） 中柱（12根） k 0.645 0.493 0.405 ?c 0.244 0.251 0.198 0.376 Di1 24725 25434 28512 24178 k ?c Di2 37392 38405 44496 29065 ?D i1.171 0.369 1.221 0.379 0.894 0.309 0.736 0.452 745404 766068 876096 638916 6 0.672 表2-6 边框架柱侧移刚度D值 层次 边柱（4根） k 0.504 0.369 0.304 ?c 0.195 0.201 0.156 0.349 Di1 19760 20368 22464 22442 中柱（4根） k 0.879 0.916 0.671 0.552 ?c 0.305 0.314 0.251 0.412 Di2 30907 31819 36144 26493 ?D i7-12 0.484 6 2-5 1 202668 208748 234432 195740 注：1）D的单位为N·mm 柱的侧移刚度按公式D=?c12ic （2-3） h2k0.5?k其中：?c?（一般层），?c? （底层） （2-4）
2?k2?k k??kb/2kc （一般层），k??kb/kc（底层） （2-5）
表2-7 横向框架侧移刚度 （单位：N·mm）
层次 1 834656 i ic?EcIo/h （2-6）
2-5 1110528 6 974816 7-12 948072 ?D D?由上表可见，
?D12=
834656=0.75>0.7,故该框架为规则框架。
11110528
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第3章 横向水平荷载作用下框架结构的内力分析
3.1 横向水平地震作用下框架结构内力计算
3.1.1 横向自振周期计算
对于屋面带突出屋顶间的房屋，uT应取主体结构顶点的位移。突出间对主体结构顶点位移的影响，可按顶点位移相等的原则，将其重力荷载代表值折算到主体结构的顶层。屋面突出屋顶间的重力荷载Ge可按下式计算：
3hGe?Gn?1(1?) (3-1)
2H式中：H为主体结构计算高度 将G11折算到主体结构的顶层，即
33.0Ge?1158.77?(1??)=1296.17kN
237.95
表3-1 结构顶点的假想侧移计算 层次 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 [5]
Gi (kN) 8614.09 7861.82 7861.82 7861.82 7861.82 7861.82 7861.82 8004.74 8001.2 8001.2 7860.77 8771.47 VGi (kN) 8614.09 16475.91 24337.73 32199.55 40061.37 47923.19 55785.01 63789.75 71790.95 79792.15 87652.92 96424.39 ?Gi （N/mm） 948072 948072 948072 948072 948072 948072 974816 1110528 1110528 1110528 1110528 834656 ??i (mm) 9.1 17.3 25.7 34.0 42.3 50.5 57.2 57.4 64.6 71.9 78.9 115.5 ?i (mm) 624.4 615.3 598.0 572.3 538.3 496.0 445.5 388.3 330.9 266.3 194.4 115.5 对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,其基本自振周期T1(s)可按下式计算:
T1?1.7?T?T （3-2）
式中:uT?计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移(m),即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移； ?T?结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,框架结构取0.6～0.7。
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计算基本周期T1，取?T=0.7，则T1=1.7?0.7?0.6244=0.94s
3.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算
结构高度为40.95m，质量和刚度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值即 Geq?0.85?Gi?0.85?(1157.77?7317.92+7861.82×6+8004.74+8001.2×2+7860.77+8771.47=0.85?96286.99=81844kN
7度设防，二类场地，地震分组为第二组，故特征周期查表得 Tg=0.35，
?1?(TgT1)0.9?max?2 （3-3）
式中：?2?地震影响系数曲线的阻尼调整系数，取1.0；
?max?地震影响系数最大值，由《建筑抗震设计规范》查得7度多遇地震时取0.08。
则?1?(0.350.9)?0.08?1.0=0.033 0.94??1Geq?0.033?81844=2701kN
FEK因为1.4Tg=1.4?0.35=0.49s ?n=0.08T1+0.01， ?n=0.08?0.94+0.01=0.0852， ?Fn=0.0852?2701=230.1kN GH各质点的水平地震作用按式Fi?niiFEK(1??n） (3-4) ?GjHjj?1式中：FEK-结构水平地震作用标准值； ?1-相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数； Gi，Gj-分别为集中于质点i，j的重力荷载代表值； Hi，Hj-分别为质点i，j的计算高度； ?n-顶部附加水平地震作用系数； ?Fn-顶部附加水平地震作用。 GH将上述的?n、FEK代入可得，Fi=2471nii（但是顶部附加水平地震作用折 ?GjHjj?1合到第12层水平地震作用）。 13 本科生毕业设计（论文） 表3-2 各质点横向水平地震作用及楼盖地震剪力计算表 层数 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Hi （m） 40.95 37.95 34.95 31.92 28.95 25.95 22.95 19.95 16.95 13.95 10.95 7.95 4.95 Gi （kN） 1158.77 7317.92 7861.82 7861.82 7861.82 7861.82 7861.82 7861.82 8004.74 8001.20 8001.20 7860.77 8771.47 GiHi （kN·m） 47451.63 277715.06 274770.61 251185.15 227599.69 204014.23 180428.77 156843.31 135680.34 111616.74 87613.14 62493.12 43418.78 GiHi?GjHj Fi (kN) 56.8 333.6 328.6 299.0 274.3 244.6 217.4 187.8 163.1 133.4 106.3 74.1 51.9 Vi (kN) 56.8 390.4 719.0 1018.0 1292.3 1536.9 1754.3 1942.1 2105.2 2238.6 2344.9 2419.0 2470.9 0.023 0.135 0.133 0.121 0.111 0.099 0.088 0.076 0.066 0.054 0.043 0.030 0.021 3.1.3 水平地震作用的位移验算 水平地震作用下框架结构的层间位移??i和顶点位移?i的计算过程见表3.12,表中还计算了各层的层间弹性位移角?e。 表3-3 横向水平地震作用下的位移验算 层次 12 Vi （kN） 390.4 ?D i??i (mm) 0.41 ?i (mm) 19.49 hi (mm) 3000 （N/mm） 948072 ?e=11 719.0 948072 0.76 19.08 3000 10 1018.0 948072 1.07 18.32 3000 9 1292.3 948072 1.36 17.25 3000 8 1536.9 948072 1.62 15.89 3000 7 1754.3 948072 1.85 14.27 3000 6 1942.1 974816 1.99 12.42 3000 3000 0 5 2105.2 1110528 1.90 10.43 ??i hi1 73171 39471 28041 22061 18521 16211 15081 1579 14