【《某支线机场航站楼建筑框架结构在横向水平荷载作用时的内力和侧移计算》3400字】

某支线机场航站楼建筑框架结构在横向水平荷载作用时的内力和侧移计算目录TOC\o"1-3"\h\u15463某支线机场航站楼建筑框架结构在横向水平荷载作用时的内力和侧移计算 1245991.1计算框架结构在水平地震作用时的内力及侧移 1302881.1.1计算横向自振周期： 1318031.1.2水平地震作用以及楼层地震剪力的计算： 2274951.1.3水平地震作用下的位移验算： 3192171.1.4水平地震作用下框架内力计算： 4216871.2框架结构承受横向风荷载作用时的内力和侧移计算 11279731.2.1风荷载标准值 11135131.2.2风荷载作用下的水平位移验证 11219241.2.3风荷载作用下的框架结构的内力计算 121.1计算框架结构在水平地震作用时的内力及侧移1.1.1计算横向自振周期：考虑到本结构质量和刚度分布较为均匀，所以计算自振周期采用顶点位移法来计算。考虑到围护墙体对框架刚度有影响，因此选取系数ΨT公式为：Ts式中：μT：结构的顶点假象位移，假想GiVG∆μμT上列各式中，GiVG∑D∆μμi表5-1结构顶点假想位移计算表层次GiVG∑D∆μμi32126173.8334100.5929957.7926173.8360274.4290232.211710583.51710583.51527919.515.25435.23659.055109.54594.29159.055由上表可得：μT所以Ts=1.7Ψ1.1.2水平地震作用以及楼层地震剪力的计算：因为本结构总高度约24.1m，质量和刚度基本沿高度是均匀分布的，变形主要是因为剪力作用，所以水平地震作用可用底部剪力法计算，各个楼层仅取一个自由度。结构等效总重力荷载：G查规范可知道在抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组时，设计地震的加速度为0.10g，场地为Ⅱ类场地，：αT因为Tgα结构总水平地震作用的标准值：F因为Ts各个质点的水平地震作用计算：F表5-2地震剪力计算表质点H（m）G（kN）GiHiGF（kN）V（kN）421∑12.18.54.926173.8334100.5929957.79316775.943289855.015146793.171753404.1290.42040.38470.19482482.7562271.9231150.4305905.1092482.7564754.6975905.1091.1.3水平地震作用下的位移验算：水平地震作用下的框架结构的各层水平位移μi及层间位移∆∆μiμiθe式中，θe根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）规定框架结构为1/550图5-1水平地震作用分布图5-2层间剪力分布表5-3横向水平地震作用下的位移计算层次V（kN）∑(N/mm)∆（mm）μmmh(mm)θ3212482.7564754.6975905.1091710583.51710583.51527919.51.45142.77953.86488.09571.64433.86483600360049001/24801/12671/1295由上表得，最大弹性位移角发生在二层，1/1267＜1/550，满足规范要求。1.1.4水平地震作用下框架内力计算：框架柱柱端剪力和弯矩按公式5-9、5-10、5-11、5-12计算VijMijMijy=y式中：yn为标准反弯点高度，y1、y2、图5-3横向框架计算简图分析结构特点，底层柱的反弯点需要经行y2修正：二层柱的反弯点需要进行y3修正：梁端弯矩、剪力以及柱子的轴力分别按下式计算：MbMbVbN=k=i式中：MbMbMiMit根据上述公式，可计算得梁端弯矩、剪力及柱的轴力，具体计算如下表所示：表5-4标准反弯点高度比y0总层数层数n边柱A、G中柱B、F中柱C、EKyKyKy3333210.290.290.400.200.450.750.670.670.920.300.450.650.760.761.040.3250.450.60表5-5反弯点修正值y2、y层次αα边柱A、G中柱B、F中柱C、EKy2Ky2Ky2120.73001.360.400.29-0.02500-0.00.920.67-0.02500-0.0251.040.760000.025表5-6柱的反弯点高度比值yn层次边柱A、G中柱B、F中柱C、E3210.200.450.750.300.450.650.250.450.6表5-7各层边柱柱端弯矩及剪力表层次层高(m)V∑D边柱A、GDVyMM3213.63.64.92482.7594754.6975905.1091710583.51710583.51527919.510500.0010500.0014461.6715.24029.20455.9110.200.450.7510.97347.310205.47343.89157.82468.491表5-8各层中柱柱端弯矩及剪力计算表层次层高(m)V∑D中柱B、F中柱C、EDVyMMDVyMM3213.63.64.92482.7594754.6975905.1091710583.51710583.51527919.520911.6720911.6716055.6130.35958.17662.0520.30.450.6532.78894.245197.63613.771115.188101.37322911.6722911.6718829.2433.26163.67072.7670.3250.450.6038.915103.145213.93580.824121.067142.623表5-9梁端弯矩及剪力计算表层次梁名称梁长L（m）MMMMMMV（kN）321321321321321ABABABBCBCBCCD、DEFGFGFGEFEFEF6666666666666660.00010.97347.3100.00032.78894.2450.00038.915103.1450.00032.78894.2450.00038.915103.14543.89157.82468.49113.771115.188101.37380.824121.067142.62313.771115.188101.37380.824121.067142.6230.00032.78894.2450.00038.915103.1450.00038.915103.1450.00010.97347.3100.00032.78894.24513.771115.188101.37380.824121.067142.62380.824121.067142.62343.89157.82468.49113.771115.188101.37343.89168.797115.8017.80883.90291.74040.41282.491122.8845.96364.07481.00140.41282.491122.884-5.963-64.074-81.001-40.412-82.491-122.884-40.412-82.491-122.884-43.891-68.797-115.801-7.808-83.902-91.740-8.31-22.14-33.63-8.04-27.73-31.60-13.74-27.50-40.96-8.31-22.14-33.63-8.04-27.73-31.60框架结构在承受左震作用时的弯矩图和剪力及轴力图如下所示：图5-4左震作用下的框架弯矩图（kN∙m）图5-5左震作用下框架的剪力及轴力图（kN）1.2框架结构承受横向风荷载作用时的内力和侧移计算1.2.1风荷载标准值风压标准值计算公式：ωkωk：风荷载标准值（kN/mβzμzμsω0：基本风压（kN/m因为本建筑屋顶为∏型平面屋顶，所以可以将风荷载转换成作用在框架每层楼板节点处的集中荷载，查阅《建筑结构荷载规范》可得到：因为本建筑场地地面粗糙为C类，故μzH=12.1m＜30m，并且H/B=12.1/36=0.34＜4，所以μsH/B=14.4/36=0.34＜1.5，所以βz基本风压ω0=0.5kN/表5-10风荷载标准值计算表层次Z（m）μμβωωA（m2F（kN）（kN）32112.18.54.90.650.650.651.31.31.31.01.01.00.50.50.50.4230.4230.4231212165.087.115.087.111.7689.481.2.2风荷载作用下的水平位移验证风荷载作用下的框架各层水平位移μi和层间位移∆Vi∆μμiθe其中，θe表5-11风荷载作用下的位移验算计算表层次P（kN）V（kN）∑（N/mm）∆（mm）μ（mm）h（mm）θ4215.085.081.7685.0810.1611.93171058.3171058.3152791.90.290.590.110.990.700.133600360049001/124131/61021/44545由上表可知，最大弹性位移角发生在二层，1/6102＜1/550，满足规范的要求。1.2.3风荷载作用下的框架结构的内力计算用D值法进行计算，计算简图与地震水平作用下的计算简图相同；框架柱柱端剪力计算公式同（5-9）、（5-10）、（5-11）、（5-12）VijMijMijy=y梁端弯矩、剪力及柱的轴力计算公式同（5-13）、（5-14）、（5-15）、（5-16）MbMbVbN=k=i根据上述公式，可计算得梁端弯矩、剪力以及柱的轴力计算如下表所示表5-12各层剪力设计值层次PV3217.117.119.487.1114.2223.70表5-11各层边柱柱端弯矩及剪力表层次层高(m)V∑D边柱A、IDVyMM3213.63.64.97.1114.2223.70171058.3171058.3152791.910500.0010500.0014461.670.440.872.240.200.450.750.321.418.231.271.722.74表5-12各层中柱柱端弯矩及剪力计算表层次层高(m)V∑D中柱B、H中柱C、GDVyMMDVyMM3213.63.64.97.1114.2223.70171058.3171058.3152791.920911.6720911.6716055.610.871.742.490.300.450.650.942.827.932.193.444.2722911.6722911.6718829.240.951.902.920.3250.450.601.113.088.582.313.765.72表5-13梁端弯矩及剪力计算表层次梁名称梁长L（m）MMMMMMV（kN）32132132132121ABABABBCBCBCCD、DEFGFGFGEFEFEF6666666666666660.000.321.410.000.942.820.001.113.080.000.942.820.001.113.081.271.722.741.263.184.962.313.765.721.263.184.962.313.765.720.000.942.820.001.113.080.001.113.080.000.321.410.000.942.822.193.444.272.313.765.722.313.765.721.271.722.742.