土木工程专业毕业设计完整计算书

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柱线刚度列于表2-4，横向框架柱侧移刚度D值计算见表2-5。

表2-4 柱线刚度

柱号 Z Z1 Z2 截面 （㎡） 0.5×0.5 0.5×0.5 柱高度 （m） 5.15 3.6 惯性矩 线刚度 bh3（m4） I0?122.21×10-3 5.21×10-3 Kc?EIc（kN·m） h3.03×104 4.34×104 表2-5 横向框架柱侧移刚度D值计算

工程 柱类型 边框架边柱 底 层 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱 K?K??Kb(一般层) 2Kc?Kb(底层)Kc层次 K （一般层）2+K0.5?K??(底层)2+K??D??Kc12(kN/m) 2h根数 4 4 8 8 2.71?0.89 3.030.481 0.598 0.528 0.649 376498 8520 11936 7021 9021 2.71?2.43?1.69 3.033.60?1.18 3.033.60?3.25?2.26 3.03?D 二 三 四 五 六 七 八 层 边框架边柱 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱 2.7?2.7?0.62 ??????(2.43?2.7)???1.21 2?????0.243 0.368 0.301 0.443 700296 27695 56437 18552 31392 4 4 8 8 3.6?3.6?0.82 2?????(3.6?3.6)???1.57 2??????D

(3)横向框架自振周期

按顶点位移法计算框架的自振周期。

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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频公式。这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以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； 在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移； ?T——框架的顶点位移。

表2-6 横向框架顶点位移

层间相对位移层次 8 7 6 5 4 3 2 1 Gi（kN） 7569 9943 9943 9943 9943 9943 9943 12013 ?Gi（kN） 7569 17512 27455 37398 47341 57284 67227 79240 Di（kN/m） 700296 700296 700296 700296 700296 700296 700296 376498 ?i??Gi Di?i 0.5789 0.5539 0.5147 0.4816 0.4245 0.3513 0.2753 0.1903 0.0108 0.0250 0.0392 0.0532 0.0671 0.0832 0.0960 0.2045 T1?1.7?0?T =1.7×0.6?0.5736=0.776（s）

(4)横向地震作用计算

在II类场地，7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=0.35s，水平地震影响系数最大值?max=0.08

由于T1=0.776＞Tg=1.4×0.35=0.49（s），应考虑顶点附加地震作用。

?n=0.08T1+0.01=0.08×0.773+0.01=0.072

顶点附加水平地震作用：

?Fn=?nFEK=0.073×2616=191kN

各层横向地震剪力计算见表3-7，表中：

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Fi?GiHi?GHjj?17FEK(1??n)

j表2-7 各层横向地震作用及楼层地震剪力 层次 8 7 6 5 4 3 2 1 hi（m） 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 5.15 Hi （m） 30.35 26.75 23.15 19.55 15.92 12.35 8.75 5.15 Gi （kN） 7569 9943. 9943 9943 9943. 9943 9943 12013 GiHi?kN?m? GiHi ?GHjj?17Fi （kN） 60205 483.1 421.52 352.76 292.58 225.17 159.76 120.33 Vi （kN） 602.51 1085.6 1507.12 1859.88 2152.46 2377.63 2537.39 2657.39 j230854 265475 230180 194308 158292 122796 87001 61866 0.169 0.193 0.169 0.132 0.109 0.088 0.061 0.042 注：表中第8层Fi中加入了?Fn。

横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图2-5。

602.51 483.1. 421.52 352.76 292.58 225.172 159.76 120.33 602.51 1085.60 1507.12 1859.88 2152.46. 2377.63 2537.39 2657.72

图2-5 横向框架各层水平地震作用和地震剪力

(5)横向框架抗震变形验算 详见表2-8。

表2-8 横向变形验算

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层次 层间剪力Vi （kN） 层间刚度Di （kN） 700296 700296 700296 700296 700296 700296 700296 76498 层间位移Vi层高 Di 层间相对弹性转角?e 1/4187 1/2329 1/1685 1/1327 1/1179 1/1065 1/1003 1/758 hi （m） 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 5.15 （m） 0.00086 0.00154 0.00213 0.00263 0.00304 0.00336 0.00358 0.00682 8 7 6 5 4 3 2 1 602.40 1085.60 1507.12 1859.88 2152.46 2377.63 2537.39 2657.72 注：层间弹性相对转角均满足要求[6]。?e＜[?e]=1/450。

(6)水平地震作用下，横向框架的内力分析

本设计取中框架为例，柱端计算结果详见表2-9。地震作用下框架梁柱弯矩，梁端剪力及柱轴力分别见表2-10、图2-6，图2-7。

表2-9 柱端计算

层层高 次 Ni 层间剪力 层间刚度 C轴柱（边柱） Di 700296 700296 700296 700296 700296 700296 700296 376498 Vi 8 7 6 5 4 3 2 1

3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 5.15 603 1086 1507 1859 2152 2377 2537 2658 Dim 12087 12087 12087 12087 12087 12087 12087 7356 Vi,m 11 19 26 32 37 41 43 50 k y M上 26.69 42.04 52.55 65.69 67.8 75.2 88.23 95.1 M下 14.21 28.57 44.13 52.76 67.81 75.2 69.77 172.3 0.82 0.35 0.86 0.40 0.86 0.45 0.86 0.45 0.86 0.50 0.86 0.50 0.86 0.45 1.24 0.64 续表2-9 层.

层高 层间剪层间 E轴柱（边柱）