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1、会计学1框架结构内力框架结构内力(nil)计算计算第一页，共82页。Back框架结构平面布置框架结构平面布置第1页/共82页第二页，共82页。框框架架结结构构透透视视图图第2页/共82页第三页，共82页。考虑因素：生产工艺使用要求，建筑、结构(jigu)及施工条件等；采用预制构件，符合模数制；柱网尺寸应力求简单规则，受力合理及有利于施工工业化。民用建筑民用建筑(mn yn jin zh)柱柱网布置网布置柱网布置柱网布置(bzh)第3页/共82页第四页，共82页。柱网布置柱网布置(bzh)好好 差差与分隔墙协调，柱通常设在纵横墙与分隔墙协调，柱通常设在纵横墙交叉点上，以减小对建筑功能的影交叉点上
2、，以减小对建筑功能的影响响(yngxing)，柱距一般在，柱距一般在6-9m之间。之间。而且要考虑结构在荷载作用下而且要考虑结构在荷载作用下受力合理，各构件材料受力合理，各构件材料(cilio)强度能充分发挥。强度能充分发挥。第4页/共82页第五页，共82页。3 梁柱截面梁柱截面(jimin)尺寸的初步尺寸的初步确定确定框架梁：框架梁：梁高：梁高：框架梁计算框架梁计算(j sun)跨度跨度梁宽：注意：现浇框架注意：现浇框架(kun ji)梁是梁是T形截面，装配或装配整体式位矩形形截面，装配或装配整体式位矩形 或花篮形截面或花篮形截面第5页/共82页第六页，共82页。n n框架柱框架柱n n截面
3、尺寸为方形或矩形截面尺寸为方形或矩形(jxng)n n按非抗震设计时按非抗震设计时柱组合轴压力柱组合轴压力(yl)设计值设计值第6页/共82页第七页，共82页。一级抗震一级抗震(kngzhn)二级抗震二级抗震(kngzhn)三级抗震三级抗震(kngzhn)一般宜取一般宜取而且要求而且要求按抗震设计时按抗震设计时第7页/共82页第八页，共82页。4 变形缝的设置变形缝的设置 变形缝是伸缩缝、沉降缝、抗震缝的统称。变形缝是伸缩缝、沉降缝、抗震缝的统称。在多高层建筑结构中，尽量少设或不设变形缝，可以简化在多高层建筑结构中，尽量少设或不设变形缝，可以简化构造方便施工，而且可增强结构整体性或空间刚度。构
4、造方便施工，而且可增强结构整体性或空间刚度。措施：在建筑设计时，调整平面形状、尺寸、体型等；结措施：在建筑设计时，调整平面形状、尺寸、体型等；结构设计时，选择节点连接方式、配置构造钢筋、设置刚性层构设计时，选择节点连接方式、配置构造钢筋、设置刚性层等；施工时，分段施工、设置后浇带、做好保温隔热层等措等；施工时，分段施工、设置后浇带、做好保温隔热层等措施防止收缩、不均匀沉降等因素引起的损坏。施防止收缩、不均匀沉降等因素引起的损坏。但当建筑平面狭长或体型复杂、不对称，部分刚度、高度、但当建筑平面狭长或体型复杂、不对称，部分刚度、高度、重量相差悬殊，且上述重量相差悬殊，且上述(shngsh)措施无法
5、解决时，应设置变措施无法解决时，应设置变形缝。形缝。(1)、伸缩缝、伸缩缝 仅将基础顶面以上的结构分开，宽度一般为仅将基础顶面以上的结构分开，宽度一般为2040mm。作用：避免由于温度变化和混凝上收缩而使房屋产生裂缝。作用：避免由于温度变化和混凝上收缩而使房屋产生裂缝。设置：伸缩缝的设置主要与施工方法和房屋长度有关。设置：伸缩缝的设置主要与施工方法和房屋长度有关。第8页/共82页第九页，共82页。(2)、沉降、沉降(chnjing)缝缝 沉降沉降(chnjing)缝将基础至屋顶全部分开。缝将基础至屋顶全部分开。作用：避免因房屋产生过大的不均匀沉降作用：避免因房屋产生过大的不均匀沉降(chnji
6、ng)而导致基础、地面、而导致基础、地面、墙体、楼面、屋面拉裂。墙体、楼面、屋面拉裂。设置沉降设置沉降(chnjing)缝：缝：1)地质条件变化较大处；地质条件变化较大处；2)地基基础处理方法不同处；地基基础处理方法不同处；3)房屋平面形状变化的凹角处；房屋平面形状变化的凹角处；4)房屋高度、重量、刚度有较大变化处：房屋高度、重量、刚度有较大变化处：5)新建部分与原有建筑的结合处。新建部分与原有建筑的结合处。第9页/共82页第十页，共82页。(2)、沉降缝、沉降缝 处理地基不均匀沉降的方法有三种：处理地基不均匀沉降的方法有三种：第一种是第一种是“放放”，设沉降缝让建筑物各部分自由沉降互不影响，
7、设沉降缝让建筑物各部分自由沉降互不影响(yngxing)；第二种是第二种是“抗抗”，采用刚度较大的基础，利用本身的刚度来抵抗沉降差，不需设沉降缝；，采用刚度较大的基础，利用本身的刚度来抵抗沉降差，不需设沉降缝；第三种是第三种是“调调”，施工过程中，沉降缝位置的基础到楼，施工过程中，沉降缝位置的基础到楼(屋屋)盖结构的梁板不断开，钢筋连续，盖结构的梁板不断开，钢筋连续，设约设约800mm宽的后浇段，待沉降基本完成后再连成整体，不设永久性的沉降缝。宽的后浇段，待沉降基本完成后再连成整体，不设永久性的沉降缝。需同时设伸缩缝和沉降缝时，应二缝合一，以使整个房屋的缝数减少，缝宽度不小于需同时设伸缩缝和沉
8、降缝时，应二缝合一，以使整个房屋的缝数减少，缝宽度不小于50mm，当房屋高度超过，当房屋高度超过10m时，缝宽应不小于时，缝宽应不小于70mm。第10页/共82页第十一页，共82页。(2)、沉降缝、沉降缝 沉降缝设置方法沉降缝设置方法(fngf)：挑梁或搁置预制板、预制梁：挑梁或搁置预制板、预制梁第11页/共82页第十二页，共82页。(3)、抗震缝、抗震缝 震害表明，建筑物造型复杂，质量和刚度分布差异显著，地质条件变化较大时，在地震害表明，建筑物造型复杂，质量和刚度分布差异显著，地质条件变化较大时，在地震作用下，由于结构各部位产生的变形不协调，导致结构一些部位破坏。在这种情况下，震作用下，由于
9、结构各部位产生的变形不协调，导致结构一些部位破坏。在这种情况下，设置抗震缝，将基础顶面以上的结构断开，把房屋分成若干个独立设置抗震缝，将基础顶面以上的结构断开，把房屋分成若干个独立(dl)的单元体，使其在的单元体，使其在地震作用下互不影响，地震作用明确。地震作用下互不影响，地震作用明确。规范要求下列情况宜设抗震缝：规范要求下列情况宜设抗震缝：1)平面形状复杂而无加强措施；平面形状复杂而无加强措施；2)房屋有较大错层；房屋有较大错层；3)各部分结构的刚度或荷载相差悬殊。各部分结构的刚度或荷载相差悬殊。当需要同时设置伸缩缠、沉降续和抗震缝时，应三缝合一。当需要同时设置伸缩缠、沉降续和抗震缝时，应三
10、缝合一。宽度：详见建设计规范。宽度：详见建设计规范。第12页/共82页第十三页，共82页。n n两栋房屋两栋房屋(fngw)(fngw)的沉降的沉降缝处理缝处理柱轴线(zhu xin)错位第13页/共82页第十四页，共82页。n n两栋房屋两栋房屋(fngw)(fngw)的沉降缝处理的沉降缝处理悬臂(xunb)挑出第14页/共82页第十五页，共82页。人群、家具、设备等荷载人群、家具、设备等荷载(hzi)，取值见建筑结构荷载，取值见建筑结构荷载(hzi)规范，可折减。规范，可折减。框框架架(kun ji)荷荷载载垂直垂直(chuzh)荷载荷载水平荷载水平荷载恒载恒载活载活载风载风载地震作用地震
11、作用框架自重；粉灰重；板、次梁、墙体重。框架自重；粉灰重；板、次梁、墙体重。荷载计算荷载计算 传力路线明确传力路线明确第15页/共82页第十六页，共82页。n n 竖向荷载竖向荷载竖向荷载竖向荷载 ：n n 恒载恒载恒载恒载 ：自重、面层重、永久设备：自重、面层重、永久设备：自重、面层重、永久设备：自重、面层重、永久设备(shbi)(shbi)梁承担的竖向荷载梁承担的竖向荷载梁承担的竖向荷载梁承担的竖向荷载 ：n n 活荷载（角平分线分配荷载）按面积分配活荷载（角平分线分配荷载）按面积分配活荷载（角平分线分配荷载）按面积分配活荷载（角平分线分配荷载）按面积分配n n 第16页/共82页第十七页
12、，共82页。当采用装配式或装配整体式楼盖时，板当采用装配式或装配整体式楼盖时，板上荷载通过预制板的两端传递给它的支承结上荷载通过预制板的两端传递给它的支承结构；构；当采用现浇楼盖时，楼面上的恒载和活当采用现浇楼盖时，楼面上的恒载和活载根据每个区格板两个方向载根据每个区格板两个方向(fngxing)(fngxing)的边长比，沿单的边长比，沿单向或双向传递，区格板长边向或双向传递，区格板长边/短边短边33时沿单向时沿单向传递，长边传递，长边/短边短边33时沿双向传递。时沿双向传递。n 楼面楼面(lu min)荷载分配原荷载分配原则则现浇楼盖荷载现浇楼盖荷载(hzi)传递传递示意图示意图第17页/
13、共82页第十八页，共82页。某某3 3层框架结构平面布置与截面尺寸如下图所示，纵向框架主梁截面尺寸为层框架结构平面布置与截面尺寸如下图所示，纵向框架主梁截面尺寸为300mm800mm300mm800mm；横向框架主梁截面尺寸为；横向框架主梁截面尺寸为300mm700 mm300mm700 mm，走道框架主梁，走道框架主梁截面尺寸为截面尺寸为300mm500mm300mm500mm；框架的次梁截面尺寸为；框架的次梁截面尺寸为300mm700mm300mm700mm。柱子。柱子1 1层截面尺寸为层截面尺寸为600mm600 mm600mm600 mm，计算高度为，计算高度为5.13m5.13m；2
14、323层截面尺寸为层截面尺寸为500mm500mm500mm500mm，柱子计算高度为，柱子计算高度为4.2m4.2m。梁、板采用。梁、板采用C30C30混凝土混凝土（Ec=3.0104N/mm2Ec=3.0104N/mm2），柱子采用），柱子采用C35C35混凝土（混凝土（Ec=3.15104N/mm2Ec=3.15104N/mm2）；各）；各楼面荷载楼面荷载(hzi)(hzi)设计值为设计值为3.06 KN/m2 3.06 KN/m2。第18页/共82页第十九页，共82页。第19页/共82页第二十页，共82页。第20页/共82页第二十一页，共82页。第21页/共82页第二十二页，共82页。
15、第22页/共82页第二十三页，共82页。横向横向横向横向(hn(hn xin xin)框架结构计算简图框架结构计算简图框架结构计算简图框架结构计算简图 第23页/共82页第二十四页，共82页。ABBCCC横向框架结构荷载计算横向框架结构荷载计算横向框架结构荷载计算横向框架结构荷载计算(j sun)(j sun)区域示意图区域示意图区域示意图区域示意图 q1=3.063=9.18 KN/mq1=3.063=9.18 KN/m (A(A区区区区);P1=(3.0637.5/2)2=68.85 KNP1=(3.0637.5/2)2=68.85 KN (B(B区区区区)P2=(3.0637.5/2)2
16、+3.063/29=110.16 KNP2=(3.0637.5/2)2+3.063/29=110.16 KN (C(C区区区区)第24页/共82页第二十五页，共82页。纵向框架计算纵向框架计算纵向框架计算纵向框架计算(j sun)(j sun)简图如下简图如下简图如下简图如下 第25页/共82页第二十六页，共82页。纵向框架结构荷载计算纵向框架结构荷载计算纵向框架结构荷载计算纵向框架结构荷载计算(j sun)(j sun)区域示意图区域示意图区域示意图区域示意图 q q2 2=3.061.5=4.59 KN/m=3.061.5=4.59 KN/m (D(D区区区区);P P3 3=3.061.
17、57.5/2=17.21 KN=3.061.57.5/2=17.21 KN (E(E区区区区)P P4 4=3.0637.5/2=34.425 KN=3.0637.5/2=34.425 KN (F(F区区区区)DEF第26页/共82页第二十七页，共82页。对六层以下无侧移的框架，此法较为方便。具体步骤：对六层以下无侧移的框架，此法较为方便。具体步骤：（1 1）首首先先计计算算框框架架各各杆杆件件的的线线刚刚度度及及分分配配系系数数(xsh)(xsh)；（2 2）计计算算框框架架各各层层梁梁端端在在竖竖向向荷荷载载作作用用下下的的固固定定端端弯弯矩；矩；（3 3）计计算算框框架架各各节节点点处处
18、的的不不平平衡衡弯弯矩矩，并并将将每每一一节节点点处处的的不不平平衡衡弯弯矩矩同同时时进进行行分分配配并并向向远远端端传传递递，传传递递系系数数(xsh)(xsh)为为1/21/2；（4 4）进行两次分配后结束（仅传递一次，但分配两次）。）进行两次分配后结束（仅传递一次，但分配两次）。弯矩二次分配(fnpi)法第27页/共82页第二十八页，共82页。弯矩二次分配法例题：弯矩二次分配法例题：某某教教学学楼楼为为四四层层钢钢筋筋混混凝凝土土框框架架结结构构。梁梁的的截截 面面 尺尺 寸寸 为为 250mmx 250mmx 600mm600mm，混混 凝凝 土土 采采 用用(ciyng)C20(ci
19、yng)C20；柱柱 的的 截截面面尺尺寸寸为为450mmx450mm450mmx450mm，混混凝凝土土采采用用(ciyng)C30(ciyng)C30，现现浇浇梁梁、柱柱，结结构构剖剖面面图图及及计计算算简简图图见见右右图图，试试用用弯弯矩矩二二次次分分配配法法绘绘该该框框架架的的弯矩图。弯矩图。第28页/共82页第二十九页，共82页。第29页/共82页第三十页，共82页。第30页/共82页第三十一页，共82页。两边有楼板一边有楼板现浇楼面Ib=2.0I0Ib=1.5I0装配整体式楼面 Ib=1.5I0Ib=1.2I0框架梁截面(jimin)惯性矩增大系数 为了简化计算,本例框架(kun
20、ji)梁截面惯性矩增大系数 均采用1.2。第31页/共82页第三十二页，共82页。半边(bnbin)结构第32页/共82页第三十三页，共82页。第33页/共82页第三十四页，共82页。第34页/共82页第三十五页，共82页。（）弯矩分配与传递首先(shuxin)将各节点的分配系数填在相应方框内，将梁的固端弯矩填写在框架横梁相应的位置上。第一次分配：放松节点，把各节点不平衡弯矩“同时(tngsh)”进行分配。第35页/共82页第三十六页，共82页。（）弯矩分配(fnpi)与传递 第一次分配(fnpi)传递假定：远端固定(gdng)进行传递；右（左）梁分配弯矩向左（右）梁传递；上（下）柱分配弯矩向
21、下（上）柱传递（传递系数均为1/2）；第36页/共82页第三十七页，共82页。（）弯矩分配(fnpi)与传递第一次分配(fnpi)传递第二次分配：放松节点，把各节点不平衡弯矩“同时(tngsh)”进行分配。第37页/共82页第三十八页，共82页。(5)作弯矩图第38页/共82页第三十九页，共82页。三、框架梁在竖向荷载作用三、框架梁在竖向荷载作用三、框架梁在竖向荷载作用三、框架梁在竖向荷载作用(zuyng)(zuyng)下弯下弯下弯下弯矩的调幅矩的调幅矩的调幅矩的调幅 框架梁在竖向荷载作用下，梁端负弯矩允许考虑塑性变形内力重分布予以适当降低，可采用调幅系数 对于现浇框架 对于装配整体式框架 为
22、计算方便，在求梁固端弯矩值时先可乘以调幅系数 值，然后再进行框架弯矩分配计算。第39页/共82页第四十页，共82页。三、框架梁在竖向荷载三、框架梁在竖向荷载三、框架梁在竖向荷载三、框架梁在竖向荷载(hzi)(hzi)作用下弯矩作用下弯矩作用下弯矩作用下弯矩的调幅的调幅的调幅的调幅相应(xingyng)简支梁弯矩第40页/共82页第四十一页，共82页。框架梁端的(dund)弯矩调幅只在竖向荷载作用下进行，水平力作用下梁端弯矩不允许调幅。因此，必须先对竖向荷载作用下梁端弯矩按调幅计算后的各杆弯矩再与水平力作用下的各杆弯矩进行组合，而不应采用竖向荷载作用下与水平力作用下计算所得弯矩组合后再对梁端弯矩
23、进行调幅。三、框架三、框架三、框架三、框架(kun(kun ji)ji)梁在竖向荷载作用下弯梁在竖向荷载作用下弯梁在竖向荷载作用下弯梁在竖向荷载作用下弯矩的调幅矩的调幅矩的调幅矩的调幅第41页/共82页第四十二页，共82页。竖向荷载作用下，框架梁跨中计算(j sun)所得的弯矩值小于按简支梁计算(j sun)的跨中弯矩的50%时，则至少按简支梁计算(j sun)的跨中弯矩的50%进行截面配筋。三、框架三、框架三、框架三、框架(kun(kun ji)ji)梁在竖向荷载作用下弯矩的梁在竖向荷载作用下弯矩的梁在竖向荷载作用下弯矩的梁在竖向荷载作用下弯矩的调幅调幅调幅调幅第42页/共82页第四十三页，
24、共82页。梁端弯矩调幅梁端弯矩调幅方法方法 减少梁端减少梁端 竖向荷载竖向荷载 作用下弯矩值计算值作用下弯矩值计算值 内力组合之前调幅内力组合之前调幅调幅范围调幅范围 调幅系数调幅系数 0.8 0.8 0.9 0.9（现浇框架）；（现浇框架）；0.7 0.7 0.8 0.8（装配式整（装配式整体框架）体框架）调幅的依据调幅的依据 混凝土结构塑性内力重分布混凝土结构塑性内力重分布(fnb)x(fnb)x 0.35 h00.35 h0 保证各跨的内力平衡保证各跨的内力平衡第43页/共82页第四十四页，共82页。水平荷载水平荷载水平荷载水平荷载(hzi)(hzi)作用下的作用下的作用下的作用下的 D
25、 D 值法值法值法值法第44页/共82页第四十五页，共82页。第45页/共82页第四十六页，共82页。3）柱端剪力计算柱端剪力计算(j sun)层间剪力层间剪力 柱端剪力柱端剪力第46页/共82页第四十七页，共82页。4 4）确定修正）确定修正）确定修正）确定修正(xizhng)(xizhng)后柱的反弯点位置后柱的反弯点位置后柱的反弯点位置后柱的反弯点位置 不再是定值，而是与柱的上不再是定值，而是与柱的上下下(shngxi)端的刚度有关，反端的刚度有关，反弯点偏向刚度小的一端。弯点偏向刚度小的一端。主要影响因素：主要影响因素：水平荷载的形式水平荷载的形式柱与梁的线刚度比柱与梁的线刚度比上下上
26、下(shngxi)层梁的线刚度比层梁的线刚度比上下上下(shngxi)层的层高层的层高总层数及计算层所在位置总层数及计算层所在位置 于是，框架各层柱经过修正于是，框架各层柱经过修正后的反弯点位置可由下式计算后的反弯点位置可由下式计算得到：得到：第47页/共82页第四十八页，共82页。各层柱标准反弯点高度比。各层柱标准反弯点高度比。考虑上下层梁刚度不同时的修正值，可根据上下考虑上下层梁刚度不同时的修正值，可根据上下横梁线刚度比横梁线刚度比和梁柱线刚度比和梁柱线刚度比K从表中查得。从表中查得。考虑上下层层高不同时的修正系数。考虑上下层层高不同时的修正系数。是在各层等高、各跨相等、各层梁和柱线刚度都
27、不改变是在各层等高、各跨相等、各层梁和柱线刚度都不改变的多层框架在水平荷载的多层框架在水平荷载(hzi)作用下求得的反弯点高作用下求得的反弯点高度比。度比。第48页/共82页第四十九页，共82页。第49页/共82页第五十页，共82页。第50页/共82页第五十一页，共82页。第51页/共82页第五十二页，共82页。第52页/共82页第五十三页，共82页。PP底层底层(d cn)柱时柱时第53页/共82页第五十四页，共82页。第54页/共82页第五十五页，共82页。PP顶层顶层(dn cn)柱时柱时底层底层(d cn)柱时柱时第55页/共82页第五十六页，共82页。n n5 5）柱端弯矩计算柱端弯
28、矩计算柱端弯矩计算柱端弯矩计算(j sun)(j sun)第56页/共82页第五十七页，共82页。n n6 6）梁端弯矩计算梁端弯矩计算梁端弯矩计算梁端弯矩计算n n 根据节点弯矩的平衡计算梁端弯矩根据节点弯矩的平衡计算梁端弯矩根据节点弯矩的平衡计算梁端弯矩根据节点弯矩的平衡计算梁端弯矩n n按梁刚度按梁刚度按梁刚度按梁刚度(nn d)d)分配节点两端的弯矩分配节点两端的弯矩分配节点两端的弯矩分配节点两端的弯矩第57页/共82页第五十八页，共82页。n n3 3 框架结构侧移计算及限值框架结构侧移计算及限值框架结构侧移计算及限值框架结构侧移计算及限值n n1 1）侧移的近似计算侧移的近似计算侧
29、移的近似计算侧移的近似计算n n梁柱弯曲变形产生的侧移梁柱弯曲变形产生的侧移梁柱弯曲变形产生的侧移梁柱弯曲变形产生的侧移 ：剪切型变形：剪切型变形：剪切型变形：剪切型变形 n n 层间侧移层间侧移层间侧移层间侧移n n 顶部顶部顶部顶部(d(d n n b)b)侧移侧移侧移侧移n n侧移的特点侧移的特点侧移的特点侧移的特点 ：层间侧移上部小：层间侧移上部小：层间侧移上部小：层间侧移上部小 ，下部大，下部大，下部大，下部大 。如在均如在均如在均如在均布荷载或倒三角形荷载作用下，层间剪力是逐层累布荷载或倒三角形荷载作用下，层间剪力是逐层累布荷载或倒三角形荷载作用下，层间剪力是逐层累布荷载或倒三角形
30、荷载作用下，层间剪力是逐层累加加加加 ，越靠底层，越靠底层，越靠底层，越靠底层 ，剪力越大，剪力越大，剪力越大，剪力越大n n2 2）弹性层间位移限值弹性层间位移限值弹性层间位移限值弹性层间位移限值 第58页/共82页第五十九页，共82页。结构的侧向位移(wiy)曲线第59页/共82页第六十页，共82页。地震地震(dzhn)作作用用第60页/共82页第六十一页，共82页。地震作用计算地震作用计算(j sun)时用到地震反应谱曲线时用到地震反应谱曲线由由255条地震加速度纪录经计算条地震加速度纪录经计算(j sun)整理得到。整理得到。地震地震(dzhn)影响系数曲线影响系数曲线2、地震影响系数
31、地震影响系数第61页/共82页第六十二页，共82页。结构自振周期结构自振周期场地特征周期场地特征周期地震影响系数最大值地震影响系数最大值直线下降段的下降斜率调整系数直线下降段的下降斜率调整系数(一般情况取一般情况取0.2)阻尼调整系数阻尼调整系数(一般情况取一般情况取1.0)衰减指数衰减指数(一般情况取一般情况取0.9)第62页/共82页第六十三页，共82页。抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应(duyng)(duyng)关系关系关系关系抗震设防烈度6设计基本地震加速度值
32、0.05g0.10(0.15)g 0.20(0.30)g0.40g第63页/共82页第六十四页，共82页。水平影响水平影响水平影响水平影响(y(y ngxingxi ng)ng)系数最大值系数最大值系数最大值系数最大值1.400.90(1.20)0.50(0.72)0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.049度度8度度7度度6度度多遇地震多遇地震地震影响地震影响罕遇地震罕遇地震特征特征(tzhng)周期周期设计地震设计地震分组分组场地类别场地类别第一组第一组0.250.350.450.65第二组第二组0.300.400.550.75第三组第三组0.350.450.650.90注：
33、括号注：括号(kuho)中数值分别用于设计基本地震加速度为中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和和0.30g的地区的地区第64页/共82页第六十五页，共82页。1）水平）水平(shupng)地地震作用计算震作用计算 3、地震、地震(dzhn)作用的计算方作用的计算方法法我国抗震我国抗震(kngzhn)规范规范规定：规定：抗震设计抗震设计设防烈度在设防烈度在6度以上的建筑物必须进行；度以上的建筑物必须进行；地震作用计算地震作用计算设防烈度在设防烈度在7、8、9度的建筑物；度的建筑物；6度度类场地上的较高建筑物。类场地上的较高建筑物。第65页/共82页第六十六页，共82页。计算方法计算方法
34、反应反应(fnyng)谱底部剪力法谱底部剪力法 反应反应(fnyng)谱振型分解法谱振型分解法 时程分析法时程分析法作补充(bchng)计算（1）反应谱底部剪力法）反应谱底部剪力法 对于重量、刚度沿高对于重量、刚度沿高度分布比较均匀、高度不超过度分布比较均匀、高度不超过40m，以剪切变，以剪切变形为主的多层和高层建筑结构，采用此法计算形为主的多层和高层建筑结构，采用此法计算水平水平(shupng)地震作用。这时各楼层仅取一地震作用。这时各楼层仅取一个自由度。个自由度。第66页/共82页第六十七页，共82页。n n结构结构结构结构(jigu)(jigu)的总水平地震作的总水平地震作的总水平地震作
35、的总水平地震作用标准值用标准值用标准值用标准值相应于结构基本自振周相应于结构基本自振周期的水平地震影响数值期的水平地震影响数值结构等效总重力荷载：结构等效总重力荷载：单质点取总重力荷单质点取总重力荷载代表值；载代表值；多质点取总重力荷多质点取总重力荷载代表值的载代表值的85%。第67页/共82页第六十八页，共82页。总重力荷载总重力荷载(hzi)代表代表值：值：建筑的总重力荷载代表建筑的总重力荷载代表(dibio)值应按下列规定值应按下列规定采用：采用：1、恒荷载、恒荷载取取100%2、雪荷载、雪荷载取取50%3、楼面活荷载、楼面活荷载按实际情况计算时取按实际情况计算时取100%；按等效均；按
36、等效均布活荷载计算时，藏书库、档案室、库房布活荷载计算时，藏书库、档案室、库房(kfng)取取80%，一般民用建筑取一般民用建筑取50%。4、屋面活荷载、屋面活荷载不考虑不考虑结构等效总重力荷载：结构等效总重力荷载：第68页/共82页第六十九页，共82页。例例1：某三层框架：某三层框架(kun ji)的结构计算简图及恒载图、活载图如图所示。的结构计算简图及恒载图、活载图如图所示。按按8度设防，第一组，度设防，第一组，类场地土。两跨梁的总长为类场地土。两跨梁的总长为12m。均布荷载的单。均布荷载的单位为位为 ，集中荷载的单位为，集中荷载的单位为要求：计算总重力荷载代表值及等效总重力荷载代表值。要
37、求：计算总重力荷载代表值及等效总重力荷载代表值。5090第69页/共82页第七十页，共82页。解：解：1、计算各层重力荷载、计算各层重力荷载(hzi)代表值代表值2、计算总重力荷载代表值、计算总重力荷载代表值 及等效总重力荷载代表值及等效总重力荷载代表值第70页/共82页第七十一页，共82页。n n各楼层的水平地震各楼层的水平地震(dzhn)作作用标准值为：用标准值为：顶部附加水平顶部附加水平(shupng)地震作用标准地震作用标准值为：值为：第71页/共82页第七十二页，共82页。顶部附加地震作用系数顶部附加地震作用系数顶部附加地震作用顶部附加地震作用(zuyng)系数系数结构基本结构基本(
38、jbn)自振周期自振周期第72页/共82页第七十三页，共82页。n n 抗震验算抗震验算(yn sun)时，结构时，结构任意楼层的水平地震剪力应符任意楼层的水平地震剪力应符合下列要求：合下列要求：第第i层对应于水平地震作用标准值的楼层层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力。剪力。剪力系数，不应小于下表规定的楼层最剪力系数，不应小于下表规定的楼层最小剪力系数，对竖向不规则结构的薄弱小剪力系数，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以层，尚应乘以1.15的增大系数。的增大系数。第73页/共82页第七十四页，共82页。楼层楼层楼层楼层(lu cn(lu cn)最小剪力系数值最小剪力系数值最小剪力系数值最小剪
39、力系数值类别类别7度度8度度9度度扭转效应明显或基本扭转效应明显或基本周期小于周期小于3.5s的结构的结构0.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于基本周期大于5.0s的的结构结构0.012(0.018)0.024(0.032)0.040注：注：1、基本周期介于、基本周期介于3.5s和和5s之间的结构，可插入取值；之间的结构，可插入取值；2、括号、括号(kuho)内数值分别用于设计基本地震加速度为内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g 和和0.30g的地区。的地区。第74页/共82页第七十五页，共82页。例例2：某工程为某工程为8层框架结构，梁柱现浇，楼板预层
40、框架结构，梁柱现浇，楼板预制，设防烈度为制，设防烈度为7度，第一组，场地为度，第一组，场地为类场地类场地土，特征周期为土，特征周期为 ，水平地震影响系数最，水平地震影响系数最大值为大值为 ，现已计算出结构自振周期为，现已计算出结构自振周期为 ，集中在楼盖和屋盖的恒载为顶层，集中在楼盖和屋盖的恒载为顶层5400kN，2-7层层5000kN，底层，底层6000kN，活载为，活载为1-7层层1000kN，顶层雪荷载顶层雪荷载600kN。要求：按底部剪力法计算各楼层的地震作用标准要求：按底部剪力法计算各楼层的地震作用标准值与地震剪力标准值。值与地震剪力标准值。第75页/共82页第七十六页，共82页。7
41、m7m4m7x3m=21m第76页/共82页第七十七页，共82页。解：解：1、楼层重力荷载代表值、楼层重力荷载代表值计算地震计算地震(dzhn)作用时，重力荷作用时，重力荷载代表值去全部恒载，载代表值去全部恒载，50%活载，因而各楼层的重力荷载代表值为活载，因而各楼层的重力荷载代表值为:顶层：顶层：27层：层：底层底层(d cn)：总重力荷载总重力荷载(hzi)代表值为：代表值为：2、总地震作用标准值计算、总地震作用标准值计算结构等效总重力荷载代表值为：结构等效总重力荷载代表值为：由于由于第77页/共82页第七十八页，共82页。地震影响系数曲线地震影响系数曲线第78页/共82页第七十九页，共8
42、2页。3、计算各楼层的地震、计算各楼层的地震(dzhn)作用标准值作用标准值由于由于(yuy)应考虑顶部附加水平应考虑顶部附加水平(shupng)作用，作用，所以，顶部附加水平地震作用为：所以，顶部附加水平地震作用为：各楼层的地震作用标准值为：各楼层的地震作用标准值为：4、计算各楼层的地震剪力标准值、计算各楼层的地震剪力标准值总地震作用标准值为：总地震作用标准值为：第79页/共82页第八十页，共82页。4、结构自振周、结构自振周期期(zhuq)的计的计算算计算方法：计算方法：直接从结构自由直接从结构自由(zyu)振动的方振动的方程组中求解（精度高、工作量大）程组中求解（精度高、工作量大）；实用
43、近似计算方法实用近似计算方法(荷载规范中的荷载规范中的附录附录E）；）；对已有建筑进行自振周期实测得出对已有建筑进行自振周期实测得出的经验统计公式（我国采用脉动的经验统计公式（我国采用脉动或激振动经大量统计回归得到的或激振动经大量统计回归得到的公式）。公式）。第80页/共82页第八十一页，共82页。现浇钢筋混凝土房屋的抗震现浇钢筋混凝土房屋的抗震现浇钢筋混凝土房屋的抗震现浇钢筋混凝土房屋的抗震(kngzhn)(kngzhn)等级等级等级等级结构类型结构类型烈度烈度6度度7度度8度度9度度框架框架结构结构高度（高度（m)3030 3030 3030 25框架框架四四三三三三二二二二一一一一剧场、体育馆等大剧场、体育馆等大跨度公共建筑跨度公共建筑三三二二一一一一框架框架-抗抗震墙结震墙结构构高度高度(m)6060 6060 6060 50框架框架四四三三三三二二二二一一一一抗震墙抗震墙三三二二一一一一一一抗震墙抗震墙结构结构高度高度(m)8080 8080 8080 60抗震墙抗震墙四四三三三三二二二二一一一一部分框部分框支抗震支抗震墙结构墙结构抗震墙抗震墙三三二二二二一一框支层框架框支层框架二二二二一一一一（此表摘自抗震规范中对部分（此表摘自抗震规范中对部分(b fen)结构形式的规定，未含全部）结构形式的规定，未含全部）第81页/共82页第八十二页，共82页。