地震作用计算

1.层间侧移刚度计算

(1)梁线刚度计算钢材的弹性模量E=206×10N/mm

(2)柱线刚度计算柱的线刚度按式计算

2.结构自振周期T

结构自振周期T的取值见表9-6。将各层重力荷载代表值集中在相应楼层处作为假想水平荷载计算整体框架的顶点位移。考虑非结构构件的影响取ψ=0.9。

3.水平地震作用分析

(1)采用底部剪力法计算水平地震作用

设防烈度7度，设计基本加速度值为0.1g (第一组)，则αmax=0.08;Ⅱ类场地，Tβ=0.35s,阻尼比ζ=0.035;Tβ<T1=1.198s<5Tβ =5×0.35=1.75c

(4)楼层地震剪力调整按抗震规范规定:各楼层地震剪力剪力系数λ=0.016，具体计算如表9-8所示。

由以上计算可知各楼层地震剪力均满足要求。

(5)楼层地震剪力作用下横向框架侧移楼层地震剪力作用下横向框架侧移等于层间剪力除以楼层侧移刚度，计算如表9-9:

(6)考虑节点域剪切变形对侧移的修正由于本结构横向框架梁及框架柱截面没有改变，故每层的侧移修正系数相同,计算如下:

二、水平地震作用下框架内力计算(采用D值法)

取④轴横向框架计算。

1.框架柱的反弯点高度计算

yo根据框架总层数、该柱所在层数和梁柱线刚度比K查表得。

计算结果见表9-11和表9-12。

表9-11边柱(中框架A柱、D轴柱)的反弯点高度比

2.框架柱端弯矩计算

(1)第i层第k根柱所受的剪力:

具体计算过程见表9-13和表9-14。

3.框架梁端弯矩、剪力及框架柱轴力计算

根据节点平衡，由柱端弯矩求梁端弯矩。梁端按其线刚度分配。

由于本结构的自振周期T1=1.198s<1.5s，故柱轴力不予修正。

4.地震作用下框架内力图

横向框架内力图如图9-7所示。

{ H}纵向框架地晨作用分析

一、侧移刚度计算

1.支撑布置在A轴和D轴框架各两道，详见结构布置图9-1。每道支撑的竖向布置如图9-8所示。

2.中心支撑杆件的选取本设计中心支撑杆件采用H型钢截面，按拉

杆设计。设防烈度7度时，要求支撑杆件的长细比λ≤200。

中心支撑杆件的计算长度:按拉杆设计时:支撑平面内取端节点中心到支撑交叉点间的距离，支撑平面外取1, =lj，支撑截面初估如表9-16所示。

3.中心支撑(X型)的等效侧移刚度Dxb:

支撑的等效侧移刚度Db的计算见表9-17

4.框架结构的纵向侧移刚度

本设计纵向框架梁与杜按刚结考虑，框架纵向侧移刚度计算方法同前，具体计算见表9-18、表9-19。

结构的自振周期(纵向)

结构自振周期T计算方法同前，具体计算如表9-20所示。

三、纵向水平地震作用分析

1.采用底部剪力法计算纵向水平地震作用

2.结构总水平地震作用

3.各层水平地震作用标准值及楼层地震剪力

结构纵向水平地震作用标准值及各楼层地震剪力的计算方法同前，具体计算见表9-21。

4.楼层地震剪力调整

抗震规范要求各楼层地震剪力，剪力系数λ=0.016,具体计算如表9-22所示。

5.楼层地震剪力作用下结构纵向侧移

地震作用下结构纵向侧移计算如表9-23,计算方法同前。

从表9-23计算可知，满足要求。

结构的地震纵向力如图9-10所示，

四、支撑内力计算

本结构共设四道支撑,因此每道支撑所承担的地震剪力为每层支撑所受总剪力的1/4，支撑杆件的拉力按桁架结构计算。

纵向框架承担的地震剪力

支撑承担的地震剪力:

支撑斜杆的内力(拉力):

具体的计算结果见表9-24和表9-25。

需要指出的是，在进行纵向框架设计时尚应按照《建筑抗震设计规范》( GB5001-2001)第8.2.3条的规定进行框架部分的内力调整。调整后的支撑杆件内力见表9-25。