抗震课程设计

一、框架结构刚度的计算

(D 值法的计算)

1. 梁的线刚度。计算结果如表1.1所示。其中梁的截面惯性矩考虑了楼板的作用。

表1.1 现浇框架梁线刚度计算

注：混凝土C30,24c N/mm 1003?=.E

2. 柱的抗侧移刚度。采用D 值法计算。已知2

12D h i c

α=，计算结果如表1.2所示。表中系数按下列式子计算

对一般层 K

K

i i

K c

b

+=

=

∑2,2α 对底层 K

K

.,i i

K c

b

++=

α=

∑250 表1.2 框架柱值机楼层抗侧移刚度的计算

注：混凝土C30,2

4c mm /N 100.3E ?=

3. 楼层侧移刚度。楼层所有柱的D 值之和即为该楼层抗侧刚度。其计算过程及计算结果如表所示1.2。

二、结构基本周期计算

（选用顶点位移法。）

假想顶点位移的计算结果如表2.3所示。

表2.3 假想顶点位移计算

取框架结构的周期影响系数7.0T =ψ,可得结构基本自振周期为

1 1.7 1.70.70.332T T ψ==?=

三、水平地震作用计算

(选用顶点位移法。)

3.1水平地震影响系数1α的计算

结构基本周期取顶点位移法的计算结果，T 1=0.285s ；多遇地震下设防烈度8度（设计地震加速度0.2g ）的水平地震影响系数最大值a 1=0.16；查表3-2可得Ⅱ 类场地、设计地震分组为第二组时，T g = 0.40s ，则

g

0.9

0.912max 0.3= 1.00.16=0.14610.332

T T αηα=??（

）（） 3.2水平地震作用计算

结构总水平地震作用标准值为

10.1460.853********EK eq F G kn α==??=

因为T 1=0.285s<1.4T g ，所以不需要考虑顶部附加地震作用的修正。 分布在各楼层的水平地震作用标准值下列式子计算，即

Ek n

1

j i

i

i

i i F H

G H G F ∑==

计算结果如表3.4所示。

3.3楼层地震剪力计算

各楼层地震剪力标准值按下列式子计算，计算结果如表3.4所示。

∑==n

i

j i i F V

多遇地震下设防烈度8度，基本周期小于3.5s 的楼层最小地震剪力λ = 0.024。各楼层地震剪力标准值均满足楼层最小地震剪力要求，即

∑=λn

i

j i i G ＞ V

根据表中数据，经验算满足上式要求。

表3.4 F i 、V i

四、水平地震作用下框架的内力分析

1. 将上述求得的各楼层地震剪力按下列式子，分配到单元框架的各框架柱，可得各层每根柱的剪力值，即

i i ij

ij V D

D V m

1

k k

∑==

2. 通过查表得各柱的反弯点高度比及其修正值(可近似按倒三角行分布的水平荷载查

表)，再利用式子yh = ( y 0+y 1+y 2+y 3 )h ，确定各层各柱的反弯点位置；

3. 再按下列式子计算出每层柱上下端的柱端弯矩，即

柱上端弯矩 h y i ij

)1(V M k t -=， 柱下端弯矩 yh i ij k b V M =

表4.5 水平地震作用下的中框架柱剪力和柱端弯矩标准值