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横梁 (6.3×9×2+3.74×2.5)×7+(6.3×6×2+3.74×2.5)×4=1199.05 kN纵梁 3.74×54×2+3.74×44×2+3.74×(44+36)=1032.24 kN柱重 5.37×48×(1.8+2.3)=1056.82 kN横墙 877.405+877.405×2.3/1.8=1998.53 kN纵墙 1091.34+1091.34×2.3/1.8=2485.83 kN 合 计 12819 kN 建筑物总重力荷载代表值∑G为
∑G = 13041 + 12143×3 + 12819 = 62289 kN 质点重力代表值见图
图4.3 各质点的重力荷载代表值 (kN)
梁线刚度计算
边框架梁:边跨350×800mm Ec=3×107kN/m ib=2E×
112×0.35×0.83/9=9.96×104kN·m 边跨300×600mm
i1b=2E×
12×0.3×0.63/2.5=12.96×104kN·m 柱线刚度计算
底层柱线刚度:i1c=E×
12×0.45×0.453/4.6=2.2×104kN·m 21
其它层柱线刚度:ic=E×
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×0.45×0.45/3.6=2.9×10kN·m12令标准层柱i?=1.0,则其余各杆件的相对线刚度为
i?左边跨梁=9.96/2.9=3.43 i?右边跨梁=9.96/2.9=3.43 i?中跨梁=12.96/2.9=4.47 i?底层柱=2.2/2.9=0.76
3.431.03.431.03.431.03.431.03.431.04.471.04.471.03.431.04.471.03.431.04.471.03.431.03.431.04.473.431.00.760.760.760.76ACDF 图4.4 梁柱相对线刚度
横向框架柱侧移刚度D值 表4.1
层次 ?iK?K? K(一般层) ??(一般层)2ic2?Kb ?ibic12D??cic2 0.5?K(底层) ??(底层)h2?K 0.77 0.88 0.87 0.93 9600 10980 10860 11600 N 底层 边框架边柱 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱 4.53 10.4 9.1 20.8 4 4 18 22 22
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?D 标准层 边框架边柱 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱 9600×4+10980×4+10860×18+11600×22=533000kN/m 1.72 3.95 3.44 7.9 0.46 0.66 0.63 0.80 12350 17720 16920 21480 4 4 18 22 ?D 12350×4+17720×4+16920×18+21480×22=897400kN/m 4.4.2 结构基本自振周期计算
用假想顶点位移法计算结构基本自振周期,假想顶点位移UT计算结果如下: 表4.2
层次 Gi?KN? 13041 12143 12143 12143 12819 ?G?KN? i?D?KN/m? 894.4 894.4 894.4 894.4 533.0 ?UiG? ??DiUi?mm? 283.26 255.20 213.60 172.00 116.87 5 4 3 2 1 13041 25184 37327 49470 62289 14.53 28.06 41.60 55.13 116.87 结构基本自振周期考虑非结构墙折减系数?0=0.6,则结构的基本自振周期 T1?1.7?0.6?0.283?0.542s 4.4.3 多遇水平地震作用计算
由于该工程所在地区抗震设防烈度为7度,场地土I类,设计地震分组为第2组,由《抗震规范》查得:
?max=0.08(用于设计基本地震加速度为0.15g和0.3g的地区)
Tg=0.35s Geq?0.85GL?0.85?62289?52945.65kN
?Tg???由于Tg?T1?5Tg,故1???2?max
?T1?r纵向地震影响系数:
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?Tg?0.35??1????2?max?????1.0?0.08?0.054 T0.542???1?0.9T1?0.542s?1.4?Tg?0.49s
需要考虑顶部附加水平地震作用的影响,顶部附加地震作用系数:
?n?0.08T1?0.07?0.08?0.542?0.07?0.113
如图示,对于多质点体系,结构底部总受纵向水平地震作用
表4.3 层G(kN) Hi(m) 号 iFi?Fn??Fn(kN)GiHi 楼层剪力Fi? 5 4 3 2 1 13041 12143 12143 12143 12819 19.0 15.4 11.8 8.2 4.6 234738.0 174859.2 143287.4 99572.60 58967.40 GiHiFEK?1??n?(kN)?GiHi836.77 623.32 510.77 354.95 210.20 Vi(kN) 836.77 1460.09 1970.86 2325.81 2536.01 ∑GiHi=711424.6kN
FEK?1??n?=2859.1×(1-0.113)=2536kN
?Fn=0.113×2859.1=323.08kN
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图4.5水平地震作用分布 图4.6层间剪力分布
4.4.4 水平地震作用下的横向框架内力分析
(1)求各柱剪力值:以结构图中⑨轴线横向框架内力计算为例,说明计算方法:
梁柱刚度计算 表4.4
类别 边横梁 走道梁 低层柱 其他柱 线刚度i 9.96×10 12.96×102.2×102.9×104 4相对线刚度i? 3.43 4.47 0.76 1.0 4 4
横向2~5层柱的侧移刚度的计算 表4.5
构件名称 K??i2icb ?c?K 2?KD?ac12ic 2h25