西安石油大学本科毕业设计（论文）

11.1211.12-11.1224.8635.98-35.9836.8672.84-72.8446.72119.5611.1217.9011.1211.1211.1224.8617.90-6.786.7842.7624.8611.1235.9836.8642.76-26.6726.6735.9868.1336.8668.13-31.2731.2772.8483.9446.7283.94-37.2237.22119.56101.9656.10101.96-45.8645.86175.66104.961.73104.9-43.1743.1772.8446.72-119.5656.1056.10-175.6661.7361.73-237.39119.56175.66175.66237.39237.39237.39ABCD

图3.7 地震力作用下框架梁端剪力及柱轴力

3.2.6 横向风荷载下框架结构和侧移计算 3.2.6.1 风荷载标准值

风荷载标准值按式Wk=?Z?S?Z?0计算，基本风压?0?0.4kN/m2，由《荷载规范》第7.3节查得?s?0.8（迎风面）和?s??0.5（背风面）。B类场地，H/B=24.8/57.6=0.43

??0.42,T1=0.494(s) ?0T12?0.4?0.4942?0.0976kN?S2/m2（由脉动影响系数表查知）。

由脉动增大系数查得??1.23由式?z?1? 25

1.23?0.42Hi0.517Hi?得?z?1?? HH?z?z

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仍以上述中③轴线横向框架，其负载宽度为3.6m，由式WK=?Z?S?Z?0得沿房屋高度的分布风荷载标准值：

q?z?=3.6?0.4?z?s?z，其中?s?1.3

根据各楼层标高处得高度Hi；由风压高度变化系数查取?z代入上式可得各楼层标高处的q(z)见下表，q(z)沿房屋高度的分布见下图3.7。

表3.15 沿房屋高度分布风荷载标准值

层次 Hi/m Hi/H ?z ?Z(kN/m) q1(z)(kN/m) q2(z)(kN/m) 6 24.8 1.00 1.303 1.397 2.092 1.308 5 20.9 0.843 1.240 1.351 2.023 1.265 4 17 0.685 1.20 1.295 1.939 1.212 3 13.1 0.528 1.081 1.253 1.876 1.173 2 9.2 0.371 1.000 1.182 1.785 1.116 1 5.3 0.214 1.000 1.111 1.664 1.040 <<荷载规范>>规定，对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数?Z来考虑风压脉动的影响。本设计中房屋高度h=24.8<30m且H/B=24.8/14.4=1.7﹥1.5，因此该房屋考虑风压脉动的影响。

框架结构分析时，应按静力等效原理将上图的分布荷载转化为节点集中荷载，如图3.8所示。

F6??Z?S?Z?0(hi?hj)B/2=1.397?1.303?1.3?0.4?(3.9?2?0.6)?3.6/2=8.69kN F5=(2.023+1.265+1.939+1.212)×3.9/2+[(2.092-2.023)+(1.308-1.265)]×3.9/(2×3)+[(2.023-1.939)+(1.265-1.212)]×3.9×2/(2×3)=12.79kN

同理，可计算得四、三、二层的集中风荷载： F4=12.31kN, F3=11.86kN, F2=11.28kN.

F1=?Z?S?Z?0(hi?hj)B/2=1.111?1.00?1.3?0.4?5.3?3.6/2=6.65kN

2.0922.0231.9391.8761.7851.6641.3081.2561.2121.1731.1161.048.69kN12.76kN12.31kN11.86kN11.28kN6.65kN

图3.8 风荷载作用下节点集中荷载

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3.2.6.2 风荷载作用下的水平位移计算

n根据上图所示得水平荷载，由式Vi??Fk计算层间剪力Vi，然后依据中框架的

k?1侧移刚度表示出③轴线框架的层间相对侧移和绝对侧移，计算过程见下表3.16：

表3.16 风荷载作用下侧移计算 层次 1 6.65 63.58 52778 1.205 1.205 1/4399 2 11.28 56.93 72290 0.788 1.993 1/4949 3 11.86 45.65 72290 0.631 2.624 1/6181 4 12.31 33.79 72290 0.467 3.091 1/8351 5 12.79 21.48 72290 0.297 3.388 1/13131 6 8.69 8.69 55288 0.157 3.545 1/24841 Fi（kN） Vi（kN） ?D (kN/m) ?Ui(mm) Ui(mm) ?Ui/hi 由上表可见风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/4399，远小于1/550，满足规范要求。

3.2.6.3 风荷载作用下框架结构内力计算

风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震下的相同，见表3.17。

表3.17 各层柱端弯矩及剪力计算

层hi V i (m) ?Dij(kN/m) 55288 72290 72290 72290 72290 52778 Dij 11608 11608 14366 14366 14366 11929 边 柱 Vi1 1.825 3.449 6.715 9.072 11.31 14.37 中 柱 Mi1 4.626 7.398 14.40 19.46 22.06 24.75 u次 (m) 6 5 4 3 2 1 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 5.3 k 1.2 1.2 0.6 0.6 0.6 0.8 y 0.35 0.45 0.45 0.45 0.5 0.675 Mi1 2.491 6.053 11.79 15.92 22.06 51.41 bDi2 16036 16036 21779 21779 21779 14460 Vi2 2.52 4.765 10.18 13.75 17.15 17.42 k 2.1 2.1 1.0 1.0 1.0 1.4 y 0.40 0.45 0.45 0.5 0.5 0.65 Mi2 3.931 8.363 17.87 26.82 33.44 60.01 bMi2 5.9 10.22 21.84 26.82 33.44 32.31 u8.69 21.48 33.79 45.65 56.93 63.58

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西安石油大学本科毕业设计（论文） 表3.18 梁端弯矩，剪力及柱轴力计算 边 梁 层次 Mlb 4.63 rMb 走 道 梁 Mlb 1.35 3.23 6.90 10.21 13.77 15.03 Mlb L Vb (kN) (m) 1.13 2.69 柱轴力 边柱 N 中柱 N (kN?m) (kN?m) 6 5 4 3 2 1 3.33 L Vb (kN) (m) 6 6 6 6 6 6 1.33 2.98 6.56 9.76 11.99 13.97 (kN?m) (kN?m) 1.35 2.4 3.23 2.4 6.90 2.4 10.21 2.4 -1.13 0.2 -4.31 0.49 9.89 7.99 20.46 18.90 31.24 27.34 37.98 33.96 46.81 36.99 5.75 -10.87 1.3 8.51 -20.63 2.55 11.48 -32.62 3.06 12.53 -46.59 4.5 2.4 2.4 15.03 2.4 3.2.7 竖向荷载作用下横向框架的内力分析 仍取中框架计算 3.2.7.1 荷载计算

第六层梁的均布荷载 AB跨：

屋面均布恒载传给梁 5.15×3.6=18.54kN/m 横梁自重（包括抹灰） 0.34×0.6×25=5.1kN/m 恒载 23.64kN/m BC跨：

屋面均布恒载传给梁 5.15×3.6=18.54kN/m 横梁自重（包括抹灰） 0.34×0.4×25=3.4kN/m 恒载 21.94kN/m 第六层活载 2.0×3.6=7.2kN/m 第四、五层梁均布线荷载 AB跨：

楼面均布恒载传给梁 3.65×3.6=13.14kN/m 横梁自重（包括抹灰） 5.1kN/m 内横墙自重（包括粉刷） 0.28×19×(3.9-0.6)=17.56kN/m 恒载 35.8kN/m BC跨：

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