张彦龙(第四代移动通信的研究).doc

宁夏理工学院毕业论文 I 摘要 毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论 基本知识和基本技能 分析 和解决实际问题的能力 它具有很强实践性和综合性 是培养学生独立工作的一 种良好途径和方法 在设计过程中 我重温和巩固了以前所学的基础理论和专业 技术知识 弥补了自身在这些方面的欠缺 同时更深刻地体会到了作为一名建设 者无论是在设计还是在施工过程中 都必须以科学严谨的态度将理论与实践切实 联系起来 在设计中 我翻阅了大量的参考资料 努力使所学的知识不断地系统 化 不断地融会贯通 本设计是沈阳铁路局办公室结构设计 要求完成必要的毕业论文及建筑施工 图和结构施工图等图纸 本工程占地面积约为 1206 9 平方米左右 总建筑面积 6034 6 平方米 五层 首层层高为 3 9 米 其余各层层高均为 3 6 米 办公楼主体结构采用钢筋混凝土 现浇框架结构 柱网尺寸为 3 3m 6 0m 总长度为 82 64m 总宽度为 14 64m 总高度为 18 1m 本设计包括建筑设计和结构设计两个部分 设计内容包括 建筑设计部分 平面设计 立面设计 剖面设计及相应的构件设计 结构设计部分 计算模型的 选取 荷载计算 内力计算 构件设计及相应的配筋图 外墙采用 240mm 厚空心砖水泥砌块 楼梯间墙为 240mm 实心砌块 内墙采用 240mm 厚空心水泥砌块 柱子采用 500mm 500mm 方形柱 每层的柱子截面尺寸一 样 梁的截面高度由其跨度确定 考虑到施工便利 边跨主梁尺寸为 250mm 500mm 中跨主梁采用 250 400 所用钢筋为 HRB400 级 梁板混凝 土为 C30 柱子为 C30 本设计依据现行国家规范和相关参考设计资料完成 根据经济 安全 适用 美观 私密性的原则 并且考虑了与周围环境的和谐和统一 进行设计 结构计 算中 采用 D 值法 计算水平地震作用和风荷载作用下框架的顶点位移和内力 宁夏理工学院毕业论文 II 采用分层法计算竖向荷载作用下的框架内力 并考虑地震 风的影响进行内力组 合 在此基础上 进行框架梁 柱的配筋设计计算 同时 还对楼板和楼梯进行 了设计 关键词 关键词 钢筋混凝土 框架结构 结构设计 内力分析 宁夏理工学院毕业论文 III Abstract Graduation design is to cultivate students comprehensive knowledge of basic theory the elementary knowledge and the basic skill analysis and the ability to solve practical problems It has a very strong practicality and comprehensive is to cultivate students work independently of a good way and method In the design process review and consolidate the before I learned the basic theory and professional technical knowledge to make up for the lack of their own in these aspects and more deeply realized as a builder either in the design or in the construction process must take the rigorous scientific attitude to the theory and practice and connected In the design I looked through a large number of reference material and strive to make of knowledge constantly systematic constant mastery This design is shenyang railway office structure design asked to complete the necessary graduation thesis and architectural construction drawing and structure construction drawing and drawings The project covers an area of about 1206 9 square meters with a total construction area of 6034 6 square meters five layers layers of the first high of 3 9 m the others each layer upon layer which is 3 6 meters high The main structure of reinforced concrete building the cast in situ frame structure column grid size of 3 3 m x 6 0 m the total length of 82 64 m width is 14 64 m total total height of 18 1 m This design including building design and structure design of two parts Design content including architecture design part plane design the vertical design the design of cross and the corresponding component design structure design part calculation model selection the load calculation internal force calculation and component design and the corresponding reinforcement figure 宁夏理工学院毕业论文 IV By 240 mm thick wall hollow bricks cement block The stairs of the wall between 240 mm solid block By 240 mm thick wall inside the hollow cement block The pillars 500 mm x 500 mm square column the every layer of the pillars of the section size The beam section height by its span sure considering the construction is convenient across the main girder size is 250 mm x 500 mm across the main girder in 250 x 400 used for HRB400 reinforced level beam slab concrete as C30 pillars for C30 This design according to the national standard and related reference design material complete according to economic security application and beautiful the principle of illicit close sex and consider the and the surrounding environment harmony and unity to carry on the design Structural calculation the D value method the calculation of horizontal earthquake effect and wind load the vertices of the framework of displacement and internal force By stratified under vertical load method to calculate the frame of the internal force and considering the influence of the earthquake wind force combination On this basis the beam and column on the reinforcement design calculation At the same time also on the floor and the stair design Keywords reinforced concrete Frame structure Structure design Internal force analysis 宁夏理工学院毕业论文 V 目录 1 摘要 I Abstract II 1 绪论 1 2 移动通信的发展历程与 4G 网络结构 2 2 1 移动通信的发展历程 2 2 2 4G 网络的组成结构 3 3 4G 网络中的关键技术 4 3 1 OFDM 的基本原理 4 3 1 1 OFDM 的系统结构 5 3 1 2 DFT 的实现 5 3 1 3 保护间隔数的选择 6 3 1 4 子载波调制与解调 7 3 2 智能天线技术 SA 8 3 3 多输入多输出 MIMO 技术 9 3 3 1 多天线系统 9 3 3 2 空间分集 9 3 3 3 空分复用 10 3 4 基于 IP 的核心网 11 4 4G 的核心阅读 12 4 1 4G 是什么 12 4 2 4G 会采用什么标准 13 5 4G 的发展愿望 15 5 1 显著的差异 15 1 宁夏理工学院毕业论文 VI 5 2 无线宽带 一插即行 15 5 3 其他市场 16 5 4 我国 4G 的发展 17 6 4G 的主要优势 20 6 1 网络频谱更宽 20 6 2 通信更加灵活 20 6 3 智能性更高 21 6 4 兼容性能更平滑 21 6 5 提供各种增值服务 21 6 6 实现更高质量的多媒体通信 22 6 7 频率使用效率更高 22 7 4G 存在缺陷 23 7 1 标准难以统一 23 7 2 技术难以实现 23 7 3 容量受到限制 23 7 4 市场难以消化 24 7 5 设施难以更新 24 参考文献 26 结束语 27 致谢 28 第一章 方案论述 1 1 建筑方案论述 本次毕业设计的题目为沈阳铁路局办公楼 建筑场地条件良好 建筑面积 6000 平方米左右 层数 5 层 结构形式采用钢筋混凝土框架结构 由上述基本条件进行方 案设计 首先根据建筑使用功能 和所给出的建筑环境加以分析 考虑到建筑与道路和原 有建筑的对位关系 人流疏散的问题 和北方地区冬季寒冷等因素办公楼的布置主入 口方向 主入口方向朝南 出于对所给场地局限性的分析 建筑抗震有利因素的考虑 和公寓楼对简洁的外观 的要求 建筑的平面布置成矩形最为合理 北方冬季寒冷 所以建筑平面方案多为内廊形式 且无论在建筑的节能与保温上还 是在施工的经济性方面上内廊形式都应该是首选方案 本次设计采用内廊形式 由于办公楼建筑的使用功能和外观形式的要求 要求色彩简洁 外型简单 对称 首先根据给定的房间的面积 个数 用途初步定出功能分区 分别处理好主用功能与 次要功能分区 静与闹的关系 建筑功能的对内对外的关系 同时注意人流分析 避 免发生不必要的人流交叉 房间的布置 其中尽量把主要功能房间置于朝向较好的位置 而楼梯 卫生间等可 安放在两端角落 通过各房间的初步尺寸确定各个房间的摆放关系 开间进深 在调 整房间时宜考虑房间内的设施摆放 房间的长宽比 并考虑到框架结构的均匀布置 柱网布置变化不宜较大 要和房间尺寸有很好的协调关系 尽量使结构布置均匀对称 以尽量减少偏心 从而提高抗震性 为满足房间使用面积 经反复修改确定本设计选 用开间 3 3 米 进深 6 0 米的柱网 考虑宿舍建筑的疏散要求 走廊宽 2 4 米 同时 要考虑楼梯的疏散距离的要求 确定设计三个楼梯 在绝对保证疏散的同时 为了提 高办公楼的经济性 同时考虑窗地面积比 特别是首层采光满足要求 层高为 3 9 米 其余各层层高均为 3 3 米 采光以及通风 走廊两端分别设一个窗户增加采光 房间的门窗洞口均对应布置 加强通风 减小涡流 进而选择门窗的型号和布置 在建筑设计的过程中特别注意的是楼梯部分 楼梯疏散距离不能太远 防火要求 106 宁夏理工学院毕业设计 8 之间距离以及距端部距离都有严格要求 楼梯的宽度应满足疏散人群的要求 楼梯的 净高 坡度和踏板的宽度 踏步的高度都应满足疏散人群和使用功能的要求 经过认 真的分析 比较 最后次要楼梯的布置有了较为合适的雏形 再全面的考虑楼梯等交 通部分的布置和楼梯板下入口出对高度要求等因素最后确定楼梯的形式 最后经过多次修改 经指导老师对方案的调整最终敲定的方案为建筑设计的基本 方案 1 房间构成 本工程为办公楼 根据办公楼的功能要求 此次设计该办公楼共包括小型办公室 75 间 20m2 中型办公室 40 间 30m2 大型办公室 35 间 40m2 中型会议室五个 40m2 小会议室五个 20m2 多功能厅四间 30 40m2 门卫室 1 间 10 20 间 各层均有公共卫生间 2 个 2 房间布局 充分考虑办公楼各种房间在功能和面积等方面的不同 尽量做到功能分区清晰 各功能分区之间联系紧密 以及结构布置合理等 在设计中主要注意了以下几点 主要功能房间尽量布置在办公楼的阳面 使用人数多的房间布置在交通便利处 公共卫生间布置在阴面 卫生间都带有前室 且通风良好以减少异味 各层卫 生间都上下对齐布置 方便穿管 1 2 结构设计论述 房屋的建筑方案确定后 开始考虑结构上的计算 结构形式上我根据任务书的要 求采用了钢筋混凝土框架结构 框架结构体系采用梁 柱连接成骨架来承受荷载的体系 为保证其设置合理 宜 先确定荷载的传播途径 即由楼板 屋面板荷载以均布荷载的方式传至次梁 再由次 梁以集中力的形式传给主梁 再传给框架柱 由框架柱传给基础 最后由基础传给地 基 梁与柱按固接计算连接 柱子与基础固接 在结构布置上易规则 以减少由于质 量与刚度中心不对称产生的抗震不利 在框架的空间受力上 可将柱认为是支撑在基础的悬臂梁上的 它必须具有足够 的刚度 但就单柱来说 其空间抗弯能力较小 为改变其整体受力性能 宜将柱子与 水平体系做成固结 则它们之间有转动约束而使其整体性加强 水平部分体系将起到 106 宁夏理工学院毕业设计 9 联系梁的作用 它可以阻止各个独立悬臂柱顶部的转动 并使顶部与底部相互反向弯 曲 这就是框架作用 由于柱向相反方向弯曲 改善了每根柱的受力性能 使每根柱 像两根短柱那样 反弯点的位置决定了弯曲 其结果减少了水平荷载作用下的变形 还改善了轴向作用下的抗压受弯能力 对于框架而言 它的轴力弯矩大小以及总变形 量很大程度上取决于柱抗弯刚度在总体抗弯作用下的比例 其中梁与柱之间的刚度比 大于等于 4 1 时 可以近似于完全框架作用 此时水平作用下反弯点位置将只在柱高 的中央 柱子一半长度的所承担的只是全部弯矩的一半 弯矩的其余部分则由柱中轴 力抵抗 此时柱的变形将是完全悬臂作用的四分之一 经过理论分析可知 多层框架 柱能够减少总体上的受力性能 还可以降低柱的抗弯作用在整体弯矩中的比例 实际 分析中增加柱或梁有利于整体性的加强 在计算地震水平作用时 采用 D 值法 此法是对反弯点修正后得到的 改进后考 虑到框架柱的侧移刚度受梁的线形刚度的影响 并且反弯点位置随柱梁的线刚度比变 化而变化 在竖向荷载作用分析中 出于计算简便 受力明确而采用弯矩二次分配法 可以满足工程上精度的要求 内力组合采用抗震设计组合方式 进行框架结构的不 利内力计算 在柱子组合内力作用时 既要考虑地震作用的不确定性 边柱轴力产生 的偏心弯矩的影响 活荷载的不利位置 考虑计算简便 采用活荷载满跨布置的方法 活荷载的层间折减系数 还有风荷载的影响 在计算框架柱配筋时 要考虑三种不利 内力组合 以确定其最不利内力组合形式 在基础设计时 对中间柱联合基础 要考 虑柱子的三种内力组合作用下对基础作用 并要分析地震作用下地震作用方向的变化 以及竖向荷载的柱子基底反力的影响 在楼梯设计时 宜将平台梁作用设置梁上柱而 避免形成短柱 对于框架柱受力将会不利 综合以上因素进行结构计算 并完成此次设计任务 106 宁夏理工学院毕业设计 10 第二章 结构方案设计 2 1 设计总说明 2 1 1 设计依据 1 建筑工程专业 2012 届毕业设任务书 2 国家规定的现行相关设计规范 2 1 2 设计概述 本次设计的题目为 铁路局办公楼设计 1 建筑面积 6034 6m2 占地面积 1200m2 共 5 层 首层层高为 3 9m 其余各 层层高为 3 3m 2 室内外高差 0 450m 室外地面标高为 0 450m 106 宁夏理工学院毕业设计 11 2 1 3 结构说明 1 本工程为钢筋混凝土现浇框架结构 墙身为混凝土多孔砖 用 U10 混合砂浆砌 筑 内墙粉刷为混合砂浆底 厚 mm 外墙刷为 mm 1 3 水泥砂浆底 陶 瓷锦砖贴面 2 本工程抗震设防烈度为 7 度 设计地震分组为第一组 2 1 4 各部分建筑构造 1 屋面 不上人屋面 2 找平层 20 厚 1 2 水泥砂浆 保温层 100 244 厚膨胀珍珠岩 找平层 20mm 厚 1 3 水泥沙浆 防水层 SBS 改性沥青防水卷材 100mm 厚钢筋混凝土楼板 15mm 厚纸筋石灰抹底 3 楼面 20mm 花岗岩大理石地面 25mm 水泥砂浆 100mm 厚钢筋混凝土板 15mm 厚纸筋石灰抹底 3 厕所 20mm 厚大理石地面 25mm 厚水泥砂浆面层 100mm 厚钢筋混凝土板 15mm 厚纸筋石灰抹底 2 2 结构方案设计 2 2 1 设计规模 该工程位于沈阳市 使用年限五十年 共五层 总建筑面积 6034 6m2 楼内部 楼梯 建筑用地 1232 23 柱网尺寸见建筑图 106 宁夏理工学院毕业设计 12 2 2 2 场地条件 1 自然条件 基本雪压 0 40kN m2 基本风压 0 5kN m2 表 3 1 地质条件表 序 号 岩 土 分 类 土层深度 m 厚度范围 m 地基承载力 kPa 1 杂填土 1 1 1 21 1 1 5 2 粉质粘土 2 0 2 40 9 1 3140 3 中 粗砂 3 6 4 31 6 2 1160 4 砾砂 4 8 15 0320 注 1 地下稳定水位距地表 3 6 米 表中给定土层深度由自然地坪算起 2 建筑地点冰冻深度为 1 20 米 3 建筑场地类别 类场地土 场地土的特征周期为 0 35s 4 地震设防烈度 7 度 3 材料情况 混凝土多孔砖 MU10 填充墙用加气混凝土砖或砌块 混凝土 C15 垫层 C25 基础 C25 板 C30 梁 C30 柱 纵向受力钢筋 HRB400 级 HRB335 级 箍筋 HPB235 级钢筋 4 抗震设防要求 设防基本烈度为 7 度 设计地震分组为第一组 设计基本地震加速度值为 0 10g 5 结构体系 现浇钢筋混凝土框架结构 6 施工 梁 板 柱均现浇 106 宁夏理工学院毕业设计 13 第三章 荷载计算 3 1 荷载汇集及截面尺寸的选取 3 1 1 框架柱 根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸 N fcbh 0 9 三级框架 框架柱的负荷面积内每平米按 12 14 kN m2初估 N 1 25 一根柱子的单层负荷面积 层数 N 1 25 14 6 0 2 2 4 2 6 0 2 6 0 2 5 2205kN A N 0 9fc 2205 1000 0 9 14 3 171328 67 2 选柱截面尺寸 bc hc 500 500mm 3 1 2 框架梁 边跨梁取 h 1 8 1 12 L 取 h 500 b 1 2 1 2 5 h 取 b 250 选定边跨梁截面尺寸为 b h 250 mm 500mm 中跨梁取 h 1 8 1 12 L 取 h 400 b 1 2 1 2 5 h 取 b 250 106 宁夏理工学院毕业设计 14 选定中跨梁截面尺寸为 b h 250 mm 400mm 3 1 3 材料情况 混凝土多孔砖 MU10 填充墙用加气混凝土砖或砌块 混凝土 C10 垫层 C25 基础 C25 板 C30 梁 C30 柱 纵向受力钢筋 HRB400 级 HRB335 级 箍筋 HPB235 级钢筋 3 2 荷载汇集 1 恒载 1 屋面 找平层 20 厚 1 2 水泥砂浆 0 02 20 0 4 kN m2 保温层 100 244 厚膨胀珍珠岩 0 172 7 1 2 kN m2 找平层 20mm 厚 1 3 水泥沙浆 0 02 20 0 4kN m2 防水层 Sbs 改性沥青防水卷材 0 35 kN m2 100mm 厚钢筋混凝土板 25 0 10 2 5kN m2 15mm 厚纸筋石灰抹底 16 0 015 0 24 kN m2 5 09kN m2 2 楼面 20mm 厚大理石地面 28 0 02 0 56kN m2 25mm 水泥砂浆 25 0 02 0 5kN m2 100mm 钢筋混凝土楼板 2 5kN m2 15mm 厚纸筋石灰抹底 16 0 015 0 24 kN m2 3 8 kN m2 3 边跨梁重及梁侧粉刷 3 4 kN m 中跨梁重及梁侧粉刷 2 7 kN m 4 墙重 14 67kN m 墙面抹灰 20 厚水泥砂浆 墙重 外墙 240 厚 0 24 3 3 0 5 19 12 77 kN m 墙面粉刷 3 3 0 5 0 02 2 17 1 9kN m 5 柱 考虑到柱子抹灰 取柱子自重 27 kN m3 边柱 27 0 5 0 5 6 75kN m 中柱 27 0 5 0 5 6 75kN m 106 宁夏理工学院毕业设计 15 6 木门 0 2 kN m2 钢框玻璃窗 0 4 kN m2 2 活荷载 雪活载 0 40 kN m2 风活载 0 50 kN m2 厕所 2 0 kN m2 办公楼楼面 2 0kN m2 走廊 楼梯 门厅 2 5 kN m2 不上人屋面 0 5kN m2 3 3 计算简图及层数划分 计算单元 3300330033003300 图 3 1 计算单元简图 2400 33003900 6000 图 3 2 层数划分 106 宁夏理工学院毕业设计 16 3 4 各层重力荷载代表值计算 五层上半层 女 儿 墙 0 24 1 19 0 02 2 17 14 4 37 8 2 547 06kN 屋 面 4 69 37 8 14 4 2552 86kN 外 纵 梁 3 4 14 4 3 0 5 2 226 44kN 内 纵 梁 2 7 14 4 3 0 5 2 179 82kN 横 梁 3 4 14 4 3 0 5 87 72kN 柱 子 40 1 65 6 75 445 5 kN 外 墙 3 3 2 0 5 104 4 19 0 2 4 0 04 17 16 1 8 0 75 1 05 0 6 2 0 45 0 9 2 1 15 0 9 0 4 2 4 506 49kN 内 纵 墙 3 3 2 0 4 34 4 2 5 24 1 0 0 45 17 5 24 0 2 409 46kN 内 横 墙 3 3 2 0 5 16 6 5 24 578 50kN 门 17 0 45 1 0 0 2 1 53kN 窗 25 334 0 4 10 13kN 卫生间墙 1 25 1 86 2 46 2 53 1 55 0 12 19 0 04 17 0 9 0 45 2 2 27 29 02kN 5558 77kN G5 0 5 活 5558 77 0 5 0 5 14 4 37 8 5830 93kN 二 五层下半层 柱 子 40 1 65 6 75 445 5 kN 外 墙 3 3 2 104 4 5 24 0 45 1 8 16 0 15 0 6 2 0 45 0 9 0 5 0 9 5 45 829 31kN 内 纵 墙 1 65 34 2 2 5 24 1 0 1 65 17 5 24 444 40kN 内 横 墙 1 65 16 6 5 24 830 02kN 门 1 0 1 65 17 0 2 5 61kN 窗 14 0 4 5 6kN 卫生间墙 1 65 1 86 2 46 2 53 2 96 0 9 1 65 2 2 27 25 26kN 2581 6kN 106 宁夏理工学院毕业设计 17 二 四层上半层 楼 面 3 8 14 4 37 8 2068 42kN 外 纵 梁 3 4 14 4 3 0 5 2 226 44kN 内 纵 梁 2 7 14 4 3 0 5 2 179 82kN 横 梁 3 4 14 4 3 0 5 87 72kN 柱 子 40 1 65 6 75 445 5 kN 外 墙 3 3 2 0 5 104 4 19 0 2 4 0 04 17 16 1 8 0 75 1 05 0 6 2 0 45 0 9 2 1 15 0 9 0 4 2 4 506 49kN 内 纵 墙 3 3 2 0 4 34 4 2 5 24 1 0 0 45 17 5 24 0 2 409 46kN 内 横 墙 3 3 2 0 5 16 6 5 24 578 50kN 门 17 0 45 1 0 0 2 1 53kN 窗 25 334 0 4 10 13kN 卫生间墙 1 25 1 86 2 46 2 53 1 55 0 12 19 0 04 17 0 9 0 45 2 2 27 29 02kN 4527 27kN 由于标准层布置相同 故 G4 G3 G2 2581 6 4527 27 0 5 活 2581 6 4527 27 0 5 2 0 14 4 37 8 7381 03kN 一层上半层 楼 面 3 8 14 4 37 8 2068 42kN 外 纵 梁 3 4 14 4 3 0 5 2 226 44kN 内 纵 梁 2 7 14 4 3 0 5 2 179 82kN 横 梁 3 4 14 4 3 0 5 87 72kN 柱 子 40 3 9 2 6 75 521 65 kN 外 墙 1 45 104 4 2 4 0 15 1 5 0 45 1 8 16 0 75 0 6 2 0 85 0 9 5 24 697 18kN 内 纵 墙 1 55 34 2 2 1 0 0 15 17 5 24 542 19kN 内 横 墙 1 45 16 6 5 24 729 41kN 门 0 15 1 5 0 15 1 0 17 0 2 0 56kN 106 宁夏理工学院毕业设计 18 窗 0 45 1 8 1 6 0 75 0 6 2 0 85 0 9 0 4 1 18kN 卫生间墙 1 85 1 86 2 46 2 53 2 96 0 9 0 15 2 2 76 29 21kN 雨 棚 5 5 0 08 1 6 19 13 38kN 5097 16kN G1 2581 6 5097 16 0 5 活 2581 6 5097 16 0 5 2 0 14 4 37 8 7950 92kN G G1 G2 G3 G4 G5 35924 94kN A 14 4 37 8 5 2721 6 G A 35924 94 2721 6 13 12kN m2 106 宁夏理工学院毕业设计 19 第四章 水平地震作用下的框架内力分析 4 1 层间侧移刚度计算 4 1 1 梁线刚度 在计算梁线刚度时 考虑楼板对梁刚度的有利影响 即板作为翼缘工作 在工程 上 为简化计算 通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩 I0 然后乘以增大系数 中框架梁 I 2 0I0 边框架梁 I 1 5I0 梁采用 C30 混凝土 EC 3 0 107kN m2 I0 1 12 bh3 m4 KB单位 kNm 横向框架 边跨梁 250 500mm 中跨梁 250 400mm 1 中框架 中跨 kNm L EI Kb1000033 3 4 2 4 025 0 12 1 1030 2 37 中 边跨 kNm L EI Kb10000604 2 0 6 5 025 0 12 1 1030 2 37 边 2 边框架 中跨 kNm L EI Kb100005 2 4 2 4 025 0 12 1 1035 1 37 中 边跨 kNm L EI Kb10000953 1 0 6 5 025 0 12 1 100 35 1 37 边 4 1 2 柱线刚度计算 柱采用 Cx35 混凝土 Ec 3 0 104N 层高 3 3m 2 mm 柱截面 450 mm 450mm kNm L EI Kc10000894 2 4 5 5 0 12 1 103 47 首 kNm L EI Kc10000735 4 3 3 5 0 12 1 103 47 标 4 1 3 柱侧移刚度计算 一般层 D 5 1 K c b K K 2 K K 2 2 12 h Kc 106 宁夏理工学院毕业设计 20 首层 D 5 2 K c b K K K K 2 5 0 2 12 h Kc 框架柱刚度计算 柱高 m 根 数 Kb 10000 kN m kNm K D D 中 柱 161 2540 3856 695 中框 架 3 3 边 柱 160 550 2163 756 中 柱 4 0 940 32 5 56 4 2层以 上 边框 架 3 3 边 柱 40 410 172 956 201 29 6 中 柱 162 050 632 502 中框 架 5 4 边 柱 160 8990 4831 918 中 柱 4 1 54 0 57 6 2 287 1层 边框 架 5 4 边 柱 40 674 0 44 1 747 86 856 表 4 1 框架柱刚度计算 验证是否满足要求 D1 D2 66 87 113 354 0 59 n i ini FFV 1 n ij j G 式中 结构基本自震周期 1 T 结构的高度 宽度 H B 建筑结构的特征周期 g T 地震影响系数最大值 max 顶部附加地震作用系数 n 建筑结构的阻尼比 地震影响系数曲线下降段的衰减指数 阻尼调整系数 当小于 0 05 时 应取 0 05 2 2 0 05 1 0 55 相应于结构基本自震周期的水平地震影响系数值 1 结构等效总重力荷载 单质点应取总重力荷载代表值 多质点可取总 eq G 重力荷载代表值的 85 总重力荷载代表值G 结构总水平地震作用标准值 Ek F 106 宁夏理工学院毕业设计 22 顶部附加水平地震作用 n F 质点 i 的水平地震作用标准值 i F 建筑结构在水平地震作用下的层剪力 i V 集中于质点 i 的重力荷载代表值 i G 质点 i 的计算高度 i H 抗震验算时的水平地震剪力系数 根据规范 5 2 5 取 0 016 H1 3 9m H2 3 9 3 3 7 2m H3 7 2 3 3 10 5m H4 10 5 3 3 13 8m H5 13 8 3 3 17 1m 质点 kN i V kN n ij j G 517 15830 935830 93670 91670 91 413 87381 0313211 96683 531354 44 310 57381 0320592 99521 551875 99 27 27381 0327974 02357 732233 72 13 97950 9235924 94 2442 90 208 852242 90 表 4 2 水平地震作用下的层间剪力 注 由于结构竖向不规则 所以薄弱层的地震层间剪力和需乘以 1 15 的增大系数 4 2 24 2 2 水平地震作用下的层间位移和顶点位移计算水平地震作用下的层间位移和顶点位移计算 层 Vi kN hi m Di kN m 104 uei Vi Di M 10 3 hi 10 3 e 61003 033 6113 3540 8856 55 51623 553 6113 3541 4326 55 42136 433 6113 3541 885 6 55 32529 983 6113 3542 232 6 55 22803 473 6113 3542 4736 55 12957 534 666 874 4238 36 表 4 3 水平地震作用下的层间位移和顶点位移计算 i H i G EK F i F n j j i G 106 宁夏理工学院毕业设计 23 4 7 i ei h u 550 1 e 多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移 ei u 计算楼层层高 i h 所以满足规范规定的弹性位移要求 图 4 1 水平地震作用下的楼层剪力分布图 4 3 水平地震作用下框架柱剪力和弯矩 水平地震作用下框架柱剪力和弯矩的计算采用 D 值法 yhhyyyyy 3210 4 9 y 反弯点到柱下端结点的距离 即反弯点高度 0 y 标准反弯点高度比 1 y 上下横粱线刚度比对标准反弯点高度比 0 y 的修正系数 2 y 上层层高变化修正值 3 y 下层层高变化修正值 0 y 根据框架总层数 该柱所在层数和梁柱线刚度比K查表得 106 宁夏理工学院毕业设计 24 层 h m y0y1y2y3y 53 3 0 55 0 2750000 275 4 3 30 55 0 350000 35 3 3 30 55 0 425 0000 425 2 3 30 55 0 50000 5 15 40 8990 650 0 04 700 697 表 4 4 边柱 层 h m y0y1y2y3y 5 3 31 254 0 3630000 363 4 3 31 254 0 4130000 413 3 3 31 254 0 4630000 463 23 3 1 254 0 5 0000 5 15 4 2 05 0 550000 363 表 4 5 中柱 H DiDViVik M下M上 层 m kN m 103 kN m 103 D D i kN kN kNm kNm 5 3 3 201 29 6 3 75 6 0 019 670 9112 520 27511 3629 95 4 3 3 201 29 6 3 75 6 0 019 1354 4425 270 3529 1954 20 3 3 3 201 29 6 3 75 6 0 019 1875 9935 390 425 49 6367 15 2 3 3 201 29 6 3 75 6 0 019 2233 7241 680 568 7768 77 15 86 8561 91 8 0 022 2242 9056 800 697199 37107 35 K K y 106 宁夏理工学院毕业设计 25 4 表 4 6 弯矩计算边柱 H DiDViVik M下 M 上 层 m kN m 103 kN m 103 D Di kN kN kNm k Nm 5 3 3 201 296 6 6950 033670 9122 31 0 36 326 73 46 9 1 4 3 3 201 296 6 6950 033 1354 4 445 05 0 41 361 40 87 2 6 3 3 3 201 296 6 6950 033 1875 9 962 39 0 46 395 33 11 0 57 2 3 3 201 296 6 6950 033 2233 7 274 290 5 122 5 8 12 2 58 1 5 4 86 856 2 5020 029 2242 9 074 3 0 36 3 220 6 7 18 0 55 表 4 7 弯矩计算中柱 注 1 iik V D D V 2 yhVM ik 下 3 hyVM ik 1 上 y 106 宁夏理工学院毕业设计 26 4 4 水平地震作用下梁端弯矩 根据节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩 B1 KB1 KB1 KB2 4 13 MB1 MC 上 MC 下 B1 4 14 B2 KB2 KB1 KB2 4 15 MB2 MC 上 MC 下 B 4 16 A 轴D 轴 层MC 上MC 下 ADMAD MC 上MC 下 DA DEMDAMDE 529 9511 36129 9546 9126 73 0 43 9 0 56 120 5926 32 454 2029 191 65 5687 2661 40 0 43 9 0 56 150 0463 95 367 1549 63176 34 110 5 795 33 0 43 9 0 56 175 4996 48 268 7768 771 118 4 0 122 5 8 122 5 8 0 43 9 0 56 195 66 122 2 5 1 107 3 5 199 3 71 176 1 2 180 5 5 220 6 7 0 43 9 0 56 1 133 0 7 170 0 6 表 4 8 水平地震作用下的梁端弯矩 4 5 水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力 4 19 L MM V 右左 式中 V 框架梁端水平地震作用下的剪力 水平地震作用下的梁端弯矩 右左 AD 跨梁端剪力DE 跨梁端剪力柱轴力 LL 边柱中柱层 m m kN kN 56 029 9520 598 4232 426 3226 3221 933 8 438 13 495 左A M 右A M A V左D M 右D M D V 106 宁夏理工学院毕业设计 27 46 0 65 5650 04 19 26 72 463 9563 9553 292 19 267 34 025 36 076 3475 49 25 30 52 496 4896 4880 4 25 305 55 095 26 0 118 4 095 66 35 67 72 4 122 2 5122 25 101 87 5 35 677 66 198 16 0 176 1 2 133 0 751 352 4 170 0 6170 06 141 71 7 51 35 90 187 表 4 9 水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力标准值 注 以上表中 L 单位 m 弯矩 M 单位 kNm 剪力 轴力单位 kN 106 宁夏理工学院毕业设计 28 4 6 水平地震作用下的框架内力图 图 4 2 水平地震作用下的框架内力图 106 宁夏理工学院毕业设计 29 第五章 风荷载作用下框架内力分析 风荷载取一榀框架来计算 风压标准值计算公式 5 1 0kzsz 因为 H 22 6m 30m 对于矩形 1 3 查表 B 类1 0 z s z 单位面积上的风荷载标准值 高度 Z 处的风震系数 风载体 k z s 型系数 风压高度变化系数 基本风压 Fwi 集中于质点 i 的风作用 z 0 作用下第 i 层层剪力 pi V 5 1 自然条件 1 地区基本风压 W0 0 50kN m2 2 地面粗糙程度 C 类 3 体型系数 迎风面 s1 0 8 背风面 s2 0 5 s 0 8 0 5 1 3 4 风压高度系数 z 离地高度 510152030 z0 740 740 740 841 00 表 5 1 风压高度系数 5 2 风荷载计算 FWki Wki A 5 3 层数 Z S ZiW0WkiFWkiVi 50 7820 50850 91650 916 40 740 48160110 916 30 740 48160170 916 20 740 48160230 916 1 1 01 3 0 74 1 5 0 48165 454296 37 表 5 2 水平风荷载作用下的剪力 注 Wk Z S Zi W0 5 层 A 37 8 2 65 100 17m2 2 4 层 A 37 8 3 3 124 74m2 106 宁夏理工学院毕业设计 30 1 层 A 37 8 3 6 136 08m2 图 5 1 水平风荷作用下楼层剪力分布图 5 3 风荷载作用下框架柱剪力和弯矩 风荷载作用下框架柱剪力和弯矩的计算采用 D 值法 1 反弯点高度修正 5 4 yhhyyyyy 3210 柱端弯矩剪力 1 iik V D D V 5 5 2 yhVM ik 下 5 6 3 hyVM ik 1 上 5 7 H DiDViVik M下M上 层 m kN m kN m D Di kN kN kNm kNm 53 3 201 2963 7560 01 9 50 916 0 950 2750 862 27 43 3 201 2963 7560 01 9 110 91 62 070 352 394 44 33 3 201 2963 7560 01 9 170 91 63 190 425 4 476 05 y 106 宁夏理工学院毕业设计 31 23 3 201 2963 7560 01 9 230 91 64 310 57 117 11 15 4 86 8561 9180 02 2296 37 6 520 69722 89 12 3 2 表 5 3 风荷载作用下边柱的剪力和弯矩 H DiDViVik M下M上 层 m kN m kN m D D i kN kN kNm kNm 5 3 3 201 296 6 6950 033 50 916 1 68 0 36 32 013 53 4 3 3 201 296 6 6950 033 110 91 63 66 0 41 34 997 09 3 3 3 201 296 6 6950 033 170 91 65 64 0 46 38 629 99 2 3 3 201 296 6 6950 033 230 91 67 620 5 12 5712 57 1 5 4 86 856 2 5020 029 296 37 8 59 0 36 325 5120 87 表 5 4 风荷载作用下中柱的剪力和弯矩 5 4 风荷载作用下梁端弯矩计算 根据节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩 B1 KB1 KB1 KB2 MB1 MC上 MC下 B1 5 8 B2 KB2 KB1 KB2 MB2 MC上 MC下 B2 5 9 A 轴D 轴 层MC 上MC 下 B1MAD MC 上MC 下 B1 B2MDAMDE 5