計(jì)算框架結(jié)構(gòu)在橫向水平荷載作用下的內(nèi)力和側(cè)移案例目錄TOC\o"1-3"\h\u13522計(jì)算框架結(jié)構(gòu)在橫向水平荷載作用下的內(nèi)力和側(cè)移案例 1206061.1計(jì)算橫向的自震周期 1210591.2分別求出1-3層樓的地震剪力和水平地震作用力 2129391.3驗(yàn)算多遇地震作用下的位移 4299801.4計(jì)算風(fēng)荷載 516901.5水平荷載的計(jì)算匯總 6318041.6計(jì)算在水平荷載作用下的內(nèi)力 71.1計(jì)算橫向的自震周期基本自振周期的計(jì)算公式如下：(5-1)其中的計(jì)算公式如下：(5-2)(5-3)(5-4)各樓層的橫向自震周期的計(jì)算結(jié)果如下表所示：表5-1計(jì)算各樓層的橫向基本自震周期層次7763.2116483.17334410.0796410.1874341347.79304.4867864.3119456.13468870.0497630.2246791431.767243.1628341.5633776.99493790.0846730.0543195947.69113.26總33178.1470236.491268340.2064890.4567433796.786078.89自震周期計(jì)算如下：1.2分別求出1-3層樓的地震剪力和水平地震作用力首先計(jì)算水平地震作用力，以前學(xué)過的底部剪力法很合適計(jì)算。（1）根據(jù)式子求結(jié)構(gòu)的等效總重力荷載代表值：（2）水平地震影響系數(shù)的計(jì)算因?yàn)?，所以查閱相關(guān)資料可得6級抗震下，阻尼比取，即水平地震影響系數(shù)：（3）水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算用底部剪力法可以求出：（4）各樓層地震剪力以及各質(zhì)點(diǎn)的橫向水平地震作用的計(jì)算計(jì)算各質(zhì)點(diǎn)的橫向水平地震作用公式如下：(5-5)在地震的作用下各樓層的水平地震剪力的計(jì)算公式如下：(5-6)具體計(jì)算結(jié)果如下表所示：表5-2計(jì)算各樓層的地震剪力和水平地震作用力層次322.37747.4769879.490.2229156.879274.139213.57856.3174563.190.274680.791.347.86811.97984.6440018.120.198750.489337.896∑42.727564.7301563.790.6872290.5491023.573在各質(zhì)點(diǎn)處的水平地震作用以及各層間剪力沿高度分布圖如下：圖5-1各樓層橫向水平地震作用以及地震剪力1.3驗(yàn)算多遇地震作用下的位移在水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)層間位移以及頂點(diǎn)位移的計(jì)算公式分別如下所示：(5-7)(5-8)各樓層的層間彈性位移角計(jì)算公式如下：(5-9)框架的層間彈性位移角的限值為：。由計(jì)算得，最大層間位移角將發(fā)生在第一層，故該建筑在多遇地震作用下的位移滿足規(guī)范要求。1.4計(jì)算風(fēng)荷載相關(guān)資料：該辦公樓位于郊區(qū)，基本風(fēng)壓，地面粗糙程度B類。對于立面為矩形的平面建筑物，風(fēng)荷載的體型系數(shù)為：由于該建筑的建筑高度，故風(fēng)壓沿高度變化的系數(shù)為：基本風(fēng)壓為：頂部的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：圖5-2風(fēng)荷載沿高度的分布圖1.5水平荷載的計(jì)算匯總各樓層總水平荷載=地震作用荷載+風(fēng)荷載表5-3各樓層的總水平荷載風(fēng)荷載8.0714.4726.89地震荷載56.48989.745127.647單個(gè)橫向框架60.779111.679162.471圖5-3各樓層總水平荷載值1.6計(jì)算在水平荷載作用下的內(nèi)力（1）底層的構(gòu)件在水平荷載的作用下產(chǎn)生的內(nèi)力1）計(jì)算各個(gè)柱子分配的剪力底層的層間剪力為：剪力的分配如下：邊柱的剪力：中柱的剪力：2）計(jì)算反彎點(diǎn)的高度計(jì)算公式為：(5-10)因此，底層柱子的反彎點(diǎn)距離柱底的高度為：3）柱子端部彎矩的計(jì)算邊柱的彎矩：中柱的彎矩：依次可計(jì)算得出其余各柱柱端的彎矩如下表所示：表5-4柱端彎矩的計(jì)算結(jié)果層數(shù)336.59877.9181.462.0474.7499.7784.56143.12400.10789.63116.341.7983.41117.34123.45134.89451.671126.54124.892.46176.34261.37168.71268.984）計(jì)算梁端的彎矩以底層的邊跨梁的計(jì)算為例，計(jì)算其梁端的彎矩，取左、右端點(diǎn)隔離體做為研究對象，如下圖所示：圖5-4節(jié)點(diǎn)的平衡圖由力學(xué)中的節(jié)點(diǎn)平衡有：(5-11)可解得：由：(5-12)可解得：左、右梁的彎矩按線剛度分配如下：由此，可將每個(gè)梁的梁端彎矩算出，具體計(jì)算結(jié)果如下表所示；表5-5梁端彎矩的計(jì)算結(jié)果層數(shù)199.64116.74116.66200.13143.89133.42330.55150.77188.685）計(jì)算剪力梁端的剪力計(jì)算：利用桿件的平衡來計(jì)算，其計(jì)算簡圖如下圖所示：圖5-5計(jì)算梁端剪力的計(jì)算簡圖對梁左端點(diǎn)以及右端點(diǎn)取矩可分別計(jì)算出梁右邊的剪力和左邊的剪力。列出力矩平衡的方程：，(5-13)即：(5-14)(5-15)計(jì)算結(jié)果如下表所示：表5-6梁端的剪力值層數(shù)39.4647.2174.3349.6349.6881.4872.1473.14111.33同理可計(jì)算得柱端的剪力如下表所示：表5-7柱端的剪力值層數(shù)44.1248.3261.3361.1246.3664.1286.4779.12100.11111.77124.32117.786）計(jì)算軸力柱子的軸力=上柱傳來的集中力+該層梁端剪力