土木工程毕业设计8 地震作用内力计算

八 地震作用内力计算

（一）重力荷载代表值计算 1．屋面雪荷载标准值

Qsk=0.65×[7.8×6×(7.2×2+3.0)+3.9×(3.0+7.2)+7.8×7.2×2+10.1×3.9+3.9×7.2]=0.65×1034=787kN

2．楼面活荷载标准值

Q1k=Q2k=2.5×[3.0×7.8×6+3.9×(3.0+7.2)+3.9×(7.2×3+10.1) +3.9×7.2]+2.0×(7.8×7.2×12+3.9×7.2 +7.8×10.1)=2.5×332+2.0×781=2397kN Q3k=Q4k=2.5×332+2.0×(7.8×7.2×12+3.9×7.2)=2.5×332+2.0×702=2239kN

3．屋盖、楼盖自重

G5k=25×{1034×0.1+0.2×(0.6-0.1)×(7.2×12+3.9×2)+0.3×(0.8-0.1)×[3.9+(3.9×3+7.8×6)×2+(7.8×6+3.9)×2+3.9×3)+(7.2×5+10.1×2+(7.2×2+3.0)×7+3.0+7.2)]}+( 20×0.02+7×(0.08+0.16)/2+17×0.02)×1034=25×201.48+1.58×1034=6666kN

G4k=25×201.48+(20×0.02+17×0.02+0.65)×1034=6470kN

G1k=G2k=25×{(332+781)×0.1+0.2×(0.6-0.1)×(7.2×12+3.9×2+7.8×2) +0.3×(0.8-0.1)×[(3.9+(3.9×3+7.8×6)×2+(7.8×6+3.9)×2+3.9×3)+(7.2×5+10.1×2+(7.2×2+3.0)×7+3.0+7.2)+10.1+7.8]}+ (20×0.02+17×0.02+0.65)×(332+781)=25×214.70+1.39×1113=6871kN

4．女儿墙自重

G’=1.0×[(3.9×3+7.8×6+3.9)×2+(10.1+7.2+3.0+7.2)×2]×(18×0.24+17×0.02×2)=179.8×4.66=835kN

5．三～五层墙柱等自重

柱自重 (0.6×0.6×3.6×25+4×0.6×3.6×0.02×17)×39=1378kN 门面积 2.6×1.0×25=65m2

窗面积 2.3×1.8×24+10.1×1.8×2=136m2 门窗自重 65×0.2+136×0.4=67kN

墙体自重 {3.6×[7.8×24+7.2×14+3.9×2+8.7+3.9×2+(7.8+7.2)×2+3.9×2+4.2×2+10.1×2]-(136+65)}×0.24×18=(3.6×378.4-201)×4.32=5017kN 小计

6．二层墙柱等自重

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6462kN

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柱自重 (0.6×0.6×3.6×25+4×0.6×3.6×0.02×17)×40=1413kN 门面积 65m2 窗面积 136m2 门窗自重 67kN

墙自重 [3.6×(378.4+10.1)-201]×4.32=5174kN 小计

7．底层墙柱等自重

柱自重 (0.65×0.65×4.2×25+4×0.65×4.2×0.02×17)×40=1923kN 门面积 2.6×1.0×7+2.6×1.5×14=72.8 m2 窗面积 1.8×6.2×11=122.76 m 门窗自重 72.8×0.2+122.76×0.4=64kN

墙自重 [4.2×(7.8×24+7.2×14+10.1×2)-122.76-72.8]×0.24×18=4747kN 小计

6734kN

各层重力荷载代表值汇总如下：

1G5835666664620.578711126kN

2 G3G4647064620.5223914052kN11G26871646266540.5239714628kN

2211G16871665467340.5239714764kN

22

2

6654kN

（二）水平地震作用计算

1．各层D值汇总（D单位：104kN/m） 计算过程见下表

层次 边柱 (根) 边柱D 中柱 (根) 中柱D 五 四 三 二 一

2．顶点位移计算（将重力荷载代表值Gi作为水平荷载） uT=

21 21 21 21 21 3.08 3.08 3.08 3.08 1.94 18 18 18 19 19 4.5 4.5 4.5 4.5 2.41 ∑D 145.68 145.68 145.68 150.18 86.53 111261112614052111261405214052++ 444145.6810145.6810145.6810- 56 -

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+

111261405214052146281112614052140521462814764+ 44150.1810150.1810=(7.63717.28326.92935.86279.304)1030.167m

3．基本自振周期

T11.7TuT1.70.70.1670.486s

4．基本自振周期水平地震影响系数

设计地震分组第一组，场地类别Ⅱ类，Tg=0.35s，地震加速度0.10g，多遇地震下αmax=0.08 0.350.91()1.00.080.06

0.486

5．结构底部剪力标准值

FEk1Geq0.060.85(1112614052140521462814764)3499.7kN

6．各层水平地震作用标准值

T10.486s1.4Tg0.49s，故不需考虑顶部附加地震作用 G1H1147645.378249.2kNm G2H214682(5.33.6)130189.2kNm

G3H314052(5.33.62)175650kNm G4H414052(5.33.63)226237.2kNm

G5H511126(5.33.64)219182.2kNm

GHii829507.8kNm

78249.23499.7330.13kN

829507.8130189.2F23499.7549.27kN

829507.8175650F33499.7741.07kN

829507.8F1- 57 -

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226237.23499.7954.50kN

829507.8219182.2F53499.7924.73kN

829507.8 F47．各层水平地震层间剪力

V5924.73kN

V4924.73kN954.501879.23kNV31879.23741.072620.3kN V22620.3549.273169.57kN V13169.57330.133499.7kN 楼层水平地震剪力最小值验算如下： 楼层最小地震剪力系数λ=0.016

，G3627.68kN G1178.02kN，G2402.85kN G4861.73kN，G51097.95kN故满足要求

8．多遇地震下弹性层间位移 计算过程见下表

楼层 hi (m) Vi (kN) ∑Di (104kN/m) Δue (m) 五 四 三 二 一

故满足要求

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θe [θe] 3.6 3.6 3.6 3.6 5.3 924.73 1879.23 2620.3 3169.57 3499.7 1.4568 1.4568 1.4568 1.5018 0.8653 0.00063 0.00018 0.00129 0.00036 0.00180 0.00050 0.00210 0.00058 0.00404 0.00076 1/550= 0.00182 东南大学毕业设计

（三）一榀框架内力计算（KJ1） 本节计算以左震为例。 1．层间剪力在各柱分配 计算过程见下表

楼层 五 四 三 二 一

2． 反弯点高度确定 计算过程见下表

楼层 K y0 I y1 0 0 0 0 α2 — 1 1 1 y2 α3 y3 0 0 0 1 1 1 1 yh h-yh 边跨 中跨 3.084.5924.7319.55kN 924.7328.56kN 145.68145.683.084.51879.2339.73kN 1879.2358.05kN 145.68145.683.084.52620.355.40kN 2620.380.94kN 145.68145.683.084.53169.5765.00kN 3169.5794.97kN 150.18150.181.942.413499.778.46kN 3499.797.47kN 86.5386.53五 1.19 0.36 1 四 1.19 0.45 1 边柱 三 1.19 0.46 1 二 1.19 0.50 1 0 1.30 2.30 0 1.62 1.98 0 1.66 1.94 0 1.80 1.80 一 1.27 0.65 — 0 0.68 0 — — 3.45 1.85 五 2.39 0.42 1 四 2.39 0.47 1 中柱 三 2.39 0.50 1 二 2.39 0.50 1 0 0 0 0 — 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1.51 2.09 0 1.69 1.91 0 1.80 1.80 0 1.80 1.80 一 2.55 0.63 — 0 0.68 0 — — 3.34 1.96

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3．柱端弯矩计算（单位：kN∙m） 44.97 25.42 78.67 64.36 107.48 91.96 117 117 145.15 270.69

4．地震作用下的内力力图

44.9744.9778.6712.747.6529.6830.0178.6279.5143.1359.6944.9744.97 59.69 43.13 115.0 98.10 145.69 145.69 170.95 170.95 191.04 325.55 104.09115.025.4278.67171.84145.6964.36107.48208.96170.9591.96117262.15191.04117145.1525.42104.0964.36171.8491.96208.96117121.21107.4825.32122.5811725.76145.1541.09182.01262.15270.69170.95145.69159.20179.9898.10157.44325.55M图（单位：kN∙m）

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10.3719.5527.7320.09.6310.3725.3839.7359.1953.0137.2635.7540.7055.4080.9481.7278.2876.4565.0050.89113.97106.13133.52127.3478.4661.4197.47121.34193.45188.75V N

V，N图（单位：kN）

5．梁端柱边弯矩（单位：kN∙m）

41.86 96.48

26.57 24.01 71.01 63.61 109.0 98.06 142.17 127.36 161.56 145.61 159.63 193.69 243.73 - 61 -