高层框架结构抗震设计

1估算构件尺寸柱的截面选择600MM600MM女儿墙高度08M梁的截面选择250MM600MM办公室的面荷载20，走廊的面荷载25，约取面荷载为212MKN2MKN2MKN图1框架平面计算简图图2框架立面计算简图2荷载计算屋面活荷载的计算110MM厚现浇板2752MKN50雪荷载015292K楼面活荷载的计算110MM厚现浇板2752MN50均布活荷载105K382女儿墙总重08（3621082）52439237KN梁重025（06011）4506258425025060114206922406510622521735KN柱重首层25513616524260KN25层25363611664墙重首层5106450684254206510692252406510622521735KN25层36064506842542063606922524063606225144939237630260511664144929361083457855GK63026116641449383610847231432N6302605165241166421735144938361085328351KN3梁、柱线刚度计算31梁的线刚度框架梁截面惯性矩增大系数均采用12边跨梁（AB）MKNLIEKB3361057824605103中间梁（BC）LIB33632柱的线刚度底层柱MKNLIEKCC346105615023其它层LICC3469333柱的侧移刚度首层D值的计算表1DCBKKK250）（MKNHD2C中柱167059117314187边柱060704251245098535773MKN25层D值的计算表2DCBKK2K2）（MKNHD2C1中柱1179037130916667边柱0429017614666667820500MKN34框架自振周期计算框架自振周期表3层位IGIDNIGIIDIIII1IGU2I534578582050034578500040094325038305544472310820500818095001000904250793825734723108205001290405001600803778483022824723108205001762715002100643022781934615328355357732295550043004322911998521659362，128236IUG2IUG4地震作用下框架计算取,则70T36509470171T本房屋的高度为195M，且质量和刚度沿高度分布比较均匀，故可采用底部剪力法计算多遇水平地震作用标准值。设本设计的多遇地震的设防烈度为7度，设计地震加速度为01G时，查表得MAX08，当为类场地，设计地震分组为二组时，查表得特征周期为，由STG40于，则，因为01，所以5902101GT81MAX2因为，STG564所以不必考虑顶部附加水平地震作用，即0N结构总水平地震作用标准值KNGFEQEK97415629850141地震作用下楼层剪力及层间位移的计算质点I的水平地震作用标准值、楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程见表4、和的计算表4IFIVEU层IGIHIGIHIFIVIDEU53457851956742807539144439182050000484472310159750972904359678278205000101347231012358094130337257116582050001422472310874109097023854814038205000171153283551271745852688850515775815615357730291首层1753029HUE0二层642框架地震内力计算框架柱剪力和柱端弯矩的计算见表5，梁端剪力及柱轴力见表6，地震作用下框架弯矩图见图3所示，框架层间剪力图见4所示，框架轴力图见图5所示水平地震作用下框架柱剪力和柱端弯矩标准值表5柱层HMIVDIKVK0Y下M上5363918205001466700186986042902656671848436827820500146670018147830429036519423379336116582050014667001820825042904533744123236140382050014667001825080042905549664063边柱151156153577312451002336277060707129515550536391820500309166700381473311790359190434004368278205003091667003831162117904550486170中柱33611658205003091667003843898117905790279022361403820500309166700385286511790595169516151156153577317314190032504461670617158749854水平地震作用下梁端剪力和柱轴力标准值表6AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱轴力层LM左EM右EVLM右左LM左E右EVLM右左边柱EN中柱E5421708123670124137113911151222332384423976292816442431973242268372511115834258914464246524249332493320778150062418124273315914315424335323353227943249174221314273667291349024369513695130793374460483图3地震作用下框架弯矩图图4地震作用下框架剪力图图5地震作用下框架轴力图5重力荷载作用下框架内力计算框架在重力荷载作用下的内力分析，采用弯矩二次分配法。51计算梁、柱转动刚度因为框架结构对称、荷载对称，有数奇数跨，故在对称轴上梁的截面只有竖向位移，没有转角，所以取半边结构进行计算。对称荷载面处可取为滑动端。梁、柱转动刚度及相对转动刚度如表7梁、柱转动刚度及相对转动刚度表7构件名称转动刚度SMKN相对转动刚度S边跨154283101143框架梁中跨1351000首层25431881框架柱其它层36010266752计算分配系数分配系数表8左梁右梁上柱下柱6381030756477017604120412464770176041204123647701760412041225691020104690331124810238020805541174770153013403570357107477015301340357035797477015301340357035786691017101490399028153荷载代表值的计算（1）作用于屋面处的均布荷载代表值MKNQ/3610258243052471）（822作用于楼面处均布重力荷载代表值计算KNQ/231603526025841250473）（）（MKN/4960254（3）由均布荷载代表值在屋面处引起的弯矩边跨梁KLQMF712312中间跨梁MNLF89482其它层边跨梁KLQMF213142132中间跨梁MNLF5592454、弯矩分配与传递上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁07030238055402081671673891169501305712666431532514763431470541250471469146916710616080412041201760153035703570134312131214541286128654940895295235758564320427535547642242218085198198075144915072956307311091237360412041201760153035703570134312131214541286128654940895295235764364320427547647644644619104242242091148314832966309211861186720412041201760153035703570134312131214541286128654940895295235764373220427547653248248220611226226209814471536298231116612227130469033102010171039902810149312131214541464103362745610647493976432283144761951370830280650460241912896280530071475703373448352图6弯矩分配图55作弯矩图图7地震作用下框架弯矩图6重力荷载作用下梁的剪力和轴力计算61、计算梁端剪力重力荷载下AB跨梁端剪力计算表10层QLM2QLLMAV2QLLM左BV2QLLM51136422386048233824344212342445802844304486321234244580304428448822123424458028443044861212342445804844104506重力荷载下AB跨梁端剪力计算表11层QLM2QLLM右BV2QLLM左CV2QLLM581249720972972494524113401134113439452411340113411342945241134011341134194524113401134113462、计算柱的轴力重力荷载作用下A柱的轴力计算表12层截面横梁传剪力纵墙重纵梁重纵梁上板恒载纵梁上板活载柱重N柱轴力1118867224722452223382925146313861513241338913389338337217264444430292514631386105832414502278915583353622636644282925146313861058324145423917783375072828844302925146313861058324145025689399127056959811010441043881463138610584591583272725重力荷载作用下A柱的轴力计算表13层截面左横梁传剪力右横梁传剪力纵墙重纵梁重纵梁上板恒载纵梁上板活载柱重N柱轴力111886100211002152224349722925146329453213241618616186337791239774444486113429251463294522493241395630142557791379333664488113429251463294522493241395644098777791518892884486113429251463294522493241395658054991217970233110104506113443881463294522494591530673367内力组合对框架进行内力组合可得如下表13所示的梁内力组合，表14所示的A柱内力组合，表15所示的B柱内力组合梁内力组合表14层截面位置内力11213左震右震M146917635593727155089034AV2338280622232895696084M11671400437454869188730B左V24342921222328958110M608736555852277929252B右V9721166554672183766044MAB936112392412012324078五跨间MBC0250300003M29563547122311591235319447AV44353165028653612211852四B左M30733688888811554786615242V4486538350286536119191153M73688315538201991931621082B右V1134136112948168321819315471MAB166720167221744174174跨间MBC056067000067M296635591832423821202622738AV44285314775510082153964768M309237114247185211481122231B左V44885386775510082154684696M7286424933324133154933277B右V113413612077827011283722565MAB1652198240775372823318三跨间MBC045054000054M2982357822464292032562532781AV44353169911128841827568M3137219161249092118928629B左V44865383991112884182677501M71385633532435924273644448B右V1134136127943363263768734965MAB16419683303429462622326二跨间MBC0330400004M2805336631482409273756144293AV44152921252316282157210988M300736082111427448238431056B左V450654071252316282168710873M37344836951480364758848484B右V113413613079340031413923867MAB173520821036813478155611396一跨间MBC307368003680A柱内力组合表15层截面内力112113左震右震M14691762855937270955089034柱顶N722486688222328899115595779M1449173882017262218834361五柱底N133891606682223288991895713177M15071808410214132782114715087柱顶N217262607127251942633549816645M14831779658717632358539412四柱底N278913346927251942634289624043M148317796124531618891440917969柱顶N36226434712150061950786297923963M144717364101891324571150914982三柱底N42391508692150061950787037731361M153618432122751595751411417801柱顶N50728608736249173239219326628482M19122294415003195039172121798二柱底N56893682716249173239211006643588M89610752164792142272034822498柱顶N6959883517637444867213219348