XXXX大学土木工程专业
类别 AB跨、CD跨 BC跨 30000 30000 250 250 500 350 2.60E+09 8.93E+08 Ec N/mm 2
h mm I0 （mm） 4工程名称：办公楼
l EcI0/l1.5EcI0/l（N·mm） 2EcI0/l（N·mm） （mm） （N·mm） 6000 2400 b mm 1.302E+10 19531250000 26041666667 1.117E+10 16748046875 22330729167 4.2纵梁线刚度i b的计算：
表4.2
类别 1-4跨、10-13跨 30000 4-13跨 30000 250 250 650 650 3
Ec N/mm 2b mm h mm I0 （mm） 5.72E+09 5.72E+09 4l EcI0/l1.5EcI0/l（N·mm） 2EcI0/l（N·mm） 1.226E+11 （mm） （N·mm） 2800 7600 6.13E+10 91950334821 2.258E+10 33876439145 45168585526 4.3柱线刚度i c的计算：I=bh/12
表4.3
层次 1 2~5 Ec N/mm 30000 30000 2b mm 500 500 h mm 500 500 I0 （mm） 5.21E+09 5.21E+09 4h 3900 3400 EcI0/h4.006E+10 4.596E+10 （mm） （N·mm） 4.4、各层横向侧移刚度计算： (D值法)
柱的侧移刚度计算要确定系数?c的值,该结构的柱可分为中框架中柱和边柱,边框架中柱和边柱,现以第二层C-6柱的侧移刚度计算为例,说明计算过程,其余柱的计算过程从略,计算结果分别见表4和表5及表6.
第二层C-4柱及与其相连的梁的线刚度如图所示,图中数据取自表4.1和表4.3,所以梁柱线刚度比K为:
?K= （2.23+2.6）*2/（4.6*2）＝1.05
??c=
K?0.344 2?K12ic12?4.6?1010D?ac2?0.344?16426N/mm
h34002表4.4:中框架柱侧移刚度D值（N/MM） 边 柱（17根） 层 次 K ?中 柱（10根） ?c 0.1241 Di1 5919.607 11 / 47
K 0.949 ??c 0.322 ∑Di Di2 34843 265128.6 2~4
0.2833 XXXX大学土木工程专业
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0.65 0.4340 13717.01 1.2074 工程名称：办公楼
0.5323 16826.22 995570.6 表4.5:边框架柱侧移刚度D值（N/MM）
A-1、 A-13、 D-1、D-13 层 次 K ?B-1、B-13、C-1、C-13 ?c 0.1753 0.3970 Di1 8360.68 12548.2 K 0.789 0.418 ??c 0.2830 0.3797 ∑Di Di2 13501 12000.6 154332 98195 2~4 1 0.425 0.49 表4.6:楼、电梯间框架柱侧移刚度D值（N/MM）
D-3、D-4、 D-10、D-11、 层 次 K ?C-3、C-4、C-10、C-11、B-8、B-10、 ?c 0.1752 0.3970 Di1 8360.68 12548.2 K 0.789 0.418 ??c 0.283 0.3797 ∑Di Di2 13501 12000.6 114448.7 122196.4 2~4 1 0.425 0.49 将不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,即可得到框架各层间侧移刚度∑Di,其结果见表3.7
表4.7:横向框架层间侧移刚度D值（N/MM）
层1 次 ∑1215962 533909.3 Di 533909.3 533909.3 2 3 4 由表4.7可见∑D1/∑D2=1215962/533909.3=2.3>0.7 故该框架柱为规则框架
5、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧
移计算
5.1.横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算
对于屋面有局部突出的房间,uT应取主体结构的位移,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
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顶层,其折算重力荷载Ge可按下式计算: Ge=2030?(1?33?)?718KN 230.9结构顶点的假想侧移计算过程见表1,其中第8层的Gi为G8与Ge之和.
表5.1:结构顶点的假想侧移计算
层次 4 3 2 1 Gi /KN 8579.68 6545 5868 4734 VGi /KN 8579.68 15124.68 20992.68 25726.68 ∑Di N/mm 533909.3 533909.3 533909.3 1215962 △ui /mm 16.07 28.33 39.32 21.16 ui/mm 104.88 88.81 60.48 21.16 计算基本周期T1框架结构ψT=0.7则
T1=1.7ψTuT=1.7×0.7×0.105=0.385s 5.1.2、水平地震作用及楼层地震剪力计算
该工程结构高度<40M，质量和高度沿高度分布比较均匀，变形以剪切为主。故采用底部剪力法计算地震作用，结构总水平地震作用标准值Geq该按下式计算,即:Geq=0.85∑Gi=0.85×∑Gi=0.85×（4734+5868+6545+5945+2030）=21353.7KN 由场地土为II类,设防烈度为7度,设计地震分组为第二组,查表可知Tg =0.35S ?max=0.08 一般结构?=0.05 所以?2=1 Tg =T<0.385S<5Tg
?1?(TgT1)0.9?2?max?(0.350.9)?0.08?0.073 0.385 FEK=?1Geq =0.073×21353.7=1558.82KN
因1.4 Tg =1.4×0.35=0.49>T1 =0.35s, 所以不应考虑顶部附加水平地震作用， 各质点的水平地震作用的计算如下式: Fi=
GiHiGHFEK?1558.82ii
?GjHj?GjHj具体计算过程见表2.各楼层地震剪力计算见表15.
表5.2:个质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表:
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层次 4 3 2 1 Hi /m 14.1 10.7 7.3 3.9 Gi /KN 5945 6545 5868 4734 Gi Hi /KN.m 20213 22253 19951.2 18462.6 Gi Hi/ ?Gj Hj 0.25 0.28 0.25 0.23 工程名称：办公楼 Fi /KN 389.57 428.89 384.53 355.84 Vi /KN 389.571 818.46 1202.985 1558.82 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿高度的分布图见图1:
()水平地震作用分布()层间剪力分布图5.1 横向水平地震作用及楼层地震剪力
5.1.3.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△UI和顶点位移UI按公式计算
(△u)i=Vi/∑Dij U=∑(△u)K θe=△ui/hi 具体计算过程见表16;
表5.3: 横向水平地震作用下的位移计算
θ层次 4 3 2 1
Vi /KN 389.571 878.46 1202.985 1558.82 ∑Di /N/mm 533909.3 533909.3 533909.3 1215962 △ui /mm 0.730 1.533 2.253 1.282 14 / 47 ui /mm 5.789 5.068 3.535 1.282 hi /mm 3400 3400 3400 3900 e=△ui/hi 1/586 1/671 1/962 1/3042 XXXX大学土木工程专业 工程名称：办公楼
由表16可见层间最大弹性位移角发生在第4层，其值为1/586＜1/550,故满足要求,其中[ui/h]= 1/550由<<高层建筑结构>>中表2.13查得.
5.1.4.水平地震作用下框架内力计算:
框架柱端剪力及弯矩的计算,以6轴横向框架内力计算为例,结果见表17,各柱反弯点的高度比y0的确定,对于本例中底层柱端考虑修正值y2,第2层柱需要考虑修正值y1和y3,其余柱均无修正. 梁端弯矩,剪力及柱轴力分别按
llrMb?Mbribibdurdu M?l (Mi?1.j?Mij) Mb?lr(Mi?1.j?Mij) Vb?rlib?ibib?iblbNi??(Vbl?Vbr)k 计算,其中梁线刚度取自表4.具体计算过程见表18
表5.4: 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算
层 次 4 3 MbL 边 梁 Mbr 中 梁 Vb 7.185 16.11 25.37 21.90 MbL 柱 轴 力 Vb 21.53 边柱N -7.185 中柱N -35.52 L 6.0 6.0 6.0 6.0 Mbr L 2.4 2.4 2.4 2.4 12.78 23.91 30.33 72.72 120.95 82.32 25.84 61.95 25.84 61.95 51.625 -23.295 -57.05 85.87 58.84 -48.665 -117.5 -70.565 -154.5 31.25 2 1 49.07 103.04 103.04 70.61 70.61 注: 1.柱轴力中的负号表示拉力,当为左地震作用时,左侧两根柱为拉力,对应的右侧两根柱为压力.
2.表中M单位为KNm,V单位为KN,N单位为KN,L单位为m
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