高层建筑设计林培聪

1、课程名称：高层建筑结构设计指导教师：谢攀 高层建筑课程设计 姓 名 林培聪 学 号 200830490422 院 系 水利与土木工程学院 专 业 土木工程 课程论文提交时间： 2012 年 1 月10日一、工程概况1、工程名称：某图书馆2、工程概况：10层框架剪力墙结构，结构平面如图所示。设计使用年限为50年。3、建筑物横向受水平方向的荷载作用，见下图。4、材料选用：混凝土：16层为C30（E3.0×107KN/m2），710层为C20（E2.55×107KN/m2）。5、结构选型与布置：（1）结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架剪力墙结构，平面布置如图所示； 荷载：沿建筑

2、物横向作用水平地震力，在各楼层处的水平地震力作用如下表所示：楼层12345678910F（kN）7084112140168197225254281310（2）构件尺寸：剪力墙：厚160mm，梁：b×h300mm×600mm，柱：b×h600mm×600mm（3）将连梁与剪力墙视为刚接。要求：在地震荷载作用下的内力以及位移（注：将地震荷载在楼层处的集中力按基底弯矩折算成三角形荷载）。二、计算简图三、总框架的剪切刚度横梁刚度截面跨度混凝土矩形截面惯性矩Io中段框架bhblEc=EcIbKb=E*Ib/l7-10层小边跨0.30.66255000000.005

3、40.008134425中跨0.30.63255000000.00540.010891800大边跨0.30.66.6255000000.00540.008131295.452-6层小边跨0.30.66300000000.00540.008140500中跨0.30.63300000000.00540.0108108000大边跨0.30.66.6300000000.00540.008136818.181层小边跨0.30.66300000000.00540.008140500中跨0.30.63300000000.00540.0108108000大边跨0.30.66.6300000000.00540.

4、008136818.18A柱刚度层数截面层高混凝土惯性值线刚度K（一般层)c（一般层）12/h2D=c*Kc*12/h2bhchE=EcIcKc=EIc/hK（底层）c（底层）7-10层0.60.63.6255000000.0108765000.409 0.170 0.926 12028.33-6层0.60.63.6300000000.0108900000.409 0.170 0.926 14150.942层0.60.63.6300000000.0108900000.409 0.170 0.926 14150.941层0.60.63.6300000000.0108900000.409 0.37

5、7 0.926 31446.54B柱刚度层数截面层高混凝土惯性值线刚度K（一般层)c（一般层）12/h2D=c*Kc*12/h2bhchE=EcIcKc=EIc/hK（底层）c（底层）7-10层0.60.63.6255000000.0108765001.609 0.446 0.926 31580.63-6层0.60.63.6300000000.0108900001.609 0.446 0.926 37153.652层0.60.63.6300000000.0108900001.609 0.446 0.926 37153.651层0.60.63.6300000000.0108900001.609

6、0.584 0.926 48698.57C柱刚度层数截面层高混凝土惯性值线刚度K（一般层)c（一般层）12/h2D=c*Kc*12/h2bhchE=EcIcKc=EIc/hK（底层）c（底层）7-10层0.60.63.6255000000.0108765001.650.452 0.926 32020.553-6层0.60.63.6300000000.0108900001.650.452 0.926 37671.232层0.60.63.6300000000.0108900001.650.452 0.926 37671.231层0.60.63.6300000000.0108900001.650.5

7、89 0.926 49086.76D柱刚度层数截面层高混凝土惯性值线刚度K（一般层)c（一般层）12/h2D=c*Kc*12/h2bhchE=EcIcKc=EIc/hK（底层）c（底层）7-10层0.60.63.6255000000.0108765000.450.184 0.926 13010.23-6层0.60.63.6300000000.0108900000.450.184 0.926 15306.122层0.60.63.6300000000.0108900000.450.184 0.926 15306.121层0.60.63.6300000000.0108900000.450.388 0

8、.926 32312.93总框架的剪切刚度层次ZAZBZCZDDhCfi=Dh7-10层12028.3284225.4288184.9117091.8701530.53.62525509.83-6层14150.94334382.9339041.1137755.18253303.629711882层14150.94334382.9339041.1137755.18253303.629711881层31446.54438287.2441780.8290816.312023313.64328391表中总框架每层平均剪切刚度（加权平均值）Cf=（2525509.8×4+2971188

9、5;4+2971188+4462787+4328391）/10=2928637.1KN四、总剪力墙的弯曲刚度剪力墙（大边跨）弯曲刚度层次混凝土强度等级EwiIwiAwiIeq(EwIcq)i7-10层C20255000004.976641.1524.8037071224945173-6层C30300000004.976641.1524.8037071441111972层C30300000004.976641.1524.8037071441111971层C30300000004.976641.1524.803707144111197表中： 单片剪力墙平均等效刚度剪力墙（小边跨）弯曲刚度层次混凝土

10、强度等级EwiIwiAwiIeq(EwIcq)i7-10层C20255000003.833281.0563.720728948785633-6层C30300000003.833281.0563.7207281116218392层C30300000003.833281.0563.7207281116218391层C30300000003.833281.0563.720728111621839表中： 单片剪力墙平均等效刚度由于地震力沿着建筑物横向作用，所以每层只有4堵剪力墙承受地震力，所以总剪力墙各层平均等效刚度为：五、框架与剪力墙之间总连梁的等效剪切刚度第i层连梁的剪切刚度 CBi=×

11、式中=×× =×× ×× 连梁剪切刚度的计算直接在下表中进行连梁剪切刚度计算层次混凝土强度等级EwihiCBi7-10层C20255000003.658047213-6层C30300000003.668290842层C30300000003.668290841层C30300000003.66829084总连梁各层平均剪切刚度为 六、框架剪力墙刚接体系刚度特征值 荷载计算 层次HiFiMo103631011160932.42819104.4828.82547315.2725.22255670621.61974255.2518168302

12、4414.41402016310.81121209.627.284604.813.670252七、内力计算 将集中在各层楼盖处的地震力，按底部弯矩相等的原则，折算成倒三角形连续分布水平荷载。Mo=44611.2KN.m 倒三角形分布荷载作用下的内力计算： 计算在下表中进行倒三角形荷载作用计算层次高度(m)Cf(kN)q(Kn/m)y(m)y(mm)Mw(Kn*m)Vw(Kn)10361.000 5.01982932928637 103.3 0.031 30.60 0.00 4072.12 932.40.900 5.01982932928637 103.3 0.027 26.88 -2993.5

13、1 1964.57 828.80.800 5.01982932928637 103.3 0.023 23.36 -4269.37 633.58 725.20.700 5.01982932928637 103.3 0.020 19.88 -4432.30 -263.34 621.60.600 5.01982932928637 103.3 0.016 16.38 -3800.70 -957.00 5180.500 5.01982932928637 103.3 0.013 12.85 -2488.46 -1625.89 414.40.400 5.01982932928637 103.3 0.009 9.36 -434.36 -2442.12 310.80.300 5.01982932928637 103.3