发布时间 : 星期一 文章土木工程专业毕业设计六层框架结构教学楼更新完毕开始阅读
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3水平地震作用下框架的侧向位移验算
3.1横向线刚度
混凝土 C30 EC?3?107 kN/ m2
在框架结构中，有现浇楼面或预制板楼面。而现浇板的楼面，板能够作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I=1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）。对中框架取I=2.0I0。若为装配楼板，现浇层的楼面，则边框架梁取I=1.2I0，对中框架取I=1.5I0。 横向线刚度计算见表4.1。
3.1.1 横向框架柱的侧移刚度D值
柱线刚度列于表3.1，横向框架柱侧移刚度D值计算见表3.2。 3.1.2 横向框架自振周期
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按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基本公式。
表3.1 柱线刚度
惯性矩 柱号 Z Z1 Z2 线刚度 截面 （m2） 柱高度 （m） bh3I0?12（m4） 3.4×10-3 3.4×10-3 Kc?EIc（kN·m） h5.45×104 8.02×104 0.6×0.6 0.6×0.6
4.05 3.6 表3.2 横向框架柱侧移刚度D值计算
项目 柱类型 层 边框架边柱 边框架底 层 中柱 中框架边柱 中框架中柱 5.24+3.14/5.45=1.538 0.613 1109984 4.25+4.25/2×7.2=0.59 0.203 17542 4 20961 28 5.24/5.45=0.961 0.276 15423 28 2.44+4.25/5.45=1.228 0.517 18672 4 4.25/5.45=0.78 0.421 15738 4 K?K??Kb(一般层) 2Kc?Kb(底层)KcK （一般层）2+K0.5?K??(底层)2+K??12D??Kc2(kN/m) h根数 ?D 二 边框架边柱 16
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至 六 层
边框架中柱
（4.25+2.44）×2/14.4=0.929
0.321 24758 4
续表3.2
项目 柱类型 层 中框架二 至 六 层 边柱 中框架中柱 （6.45+6.45）×2/14.4=0.896 （6.45+4.25）×2/14.4=1.486 0.213 23146 28 K?K??Kb(一般层) 2Kc?Kb(底层)KcK （一般层）2+K0.5?K??(底层)2+K??D??Kc12(kN/m) 2h根数 0.287 1567452 34571 28 ?D 这样，只要求出结构的顶点水平位移，就能够按下式求得结构的基本周期： T1?1.7?0?T
式中?0——基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取0.6；
?T——框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的
[9]地震力及位移；
?T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求
得的假想框架顶点位移。然后由?T求出T1，再用T1求出框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表3.3。
表3.3 横向框架顶点位移
层
Gi（kN） ?Gi（kN） Di（kN/m）
层间相对位移
?i
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次 6 5 4 3 2 1 9721.5 9721.5 9721.5 9721.5 9721.5 10342.04 8891.82 13725.13 28438.16 32331.72 46145.08 5824.03 1461660 1461660 1461660 1461660 1461660 1109984 ?i??GiDi 0.2864 0.3715 0.2564 0.1702 0.1431 0.0678 0.0076 0.0138 0.0146 0.0256 0.0327 0.0678 T1?1.7?0?T=1.7×0.6?0.3196?0.577
3.2横向地震作用计算
在I类场地，6度设防区，设计地震分组为第二组情况下，结构的特征周期Tg=0.25s，水平地震影响系数最大值?max[6]=0.16。
由于T1=0.577＞Tg=1.4×0.25=0.35（s），应考虑顶点附加地震作用。 按底部剪力法求得的基底剪力，若按Fi?地震作用呈倒三角形分布。
对一般层，这种分布基本符合实际。但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害很严重。因此，?n即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。?n考虑了结构周期和场地的影响。且修正后的剪力分布与实际更加吻合。
?n=0.08T1+0.01=0.08×0.577+0.01=0.0562
GiHiFEK分配给各层，则水平?GiHi结构横向总水平地震作用标准值：
FEK=（Tg/ T1）×?max×0.85?Gi
i?17=（0.25/0.850）0.9×0.16×0.85×88844.15=5691.88kN
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