西安欧亚学院本科毕业论文（设计）
13580 4 53420 中框架D轴 边框架A轴 边框架B轴 边框架C轴 边框架D轴 10690 17759 17759 10960 2 2 2 2 21938 35518 35518 21938 单层总D值 ?D=395608 数量 4 4 4 4 2 2 2 2 表5-6 横向底层总D值 构件名称 中框架A轴 中框架B轴 中框架C轴 中框架D轴 边框架A轴 边框架B轴 边框架C轴 边框架D轴 D值 9324 11562 11562 9324 8931 10629 10629 8931 ?D值(kN/m) 37296 46248 46248 37296 16782 21258 21258 16782 单层总D值 ?D=243168 5.1.2 结构自振周期计算 对于结构自振周期的计算，计算中采用的是假想顶点位移法，该方法所计算的结构自振周期与实际较为接近，具体的计算过程和计算数据详见以下表格内容。
表5-7 顶点位移计算
层号 5 4 3 2 1 Gi（kN） 5351.72 5890.9 5927.42 5971.27 6173 ?Gi（kN） ?D(kN/m) 395608 395608 395608 395608 243168 ?ui(m) 0.0135 0.0284 0.0434 0.0585 0.1206 ui(m) 0.2644 0.2509 0.2225 0.1791 0.1206 5351.72 11242.62 17170.04 23141.31 29314.31 结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数?T=0.7 则结构的基本自振周期为：T1=1.7ψTμT?1.7?0.7?0.2644?0.61S 5.1.3 多遇水平地震作用计算
由于该工程所在地区抗震设防烈度为7度近震设防，场地土类别为Ⅱ类，0.10g为设计基本地震加速度，设计地震分组为第一组，由表可查得： 水平地震影响系数最大值αmax=0.08 特征周期 Tg=0.35s
等效重力荷载 Geq=0.85E=0.85×29314.31=24917.16kN GTα由于 Tg 15 西安欧亚学院本科毕业论文（设计） 其中：γ—衰减指数，在Tg ε2—阻尼调整系数，除有专门规定外，建筑结构的阻尼比 应取0.05，ε2=1.0。 地震影响系数：α=(TgT1)γε2αmax?(0.350.9)?1.0?0.08?0.0485 0.61由于 T1=0.61S>1.4Tg=0.49S 故需要考虑顶部附加水平地震作用的影响； 顶部附加地震作用系数： 0.61+0.07=0.12 δn=0.08T1+0.07=0.08× 对于多质点体系，结构底部总纵向水平地震作用标准值: 24917.16=1208.5kN FEK=α1Geq=0.0485×附加顶部集中力： 1208.5=145.02kN ?Fn?δnFEK=0.12× 质点i水平地震作用标准值按下式计算： GiHi Fi=FEK(1-δn) GH?ii楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程见下表： 表5-8 层间位移计算 层号 5 4 3 2 1 Hi（m） Gi（kN）5351.72 5890.9 5927.42 5971.27 6173 17.85 14.55 11.25 7.95 4.65 GiHi 95528.2 85712.6 66683.5 47471.6 28704.5 ?GH iiVi(kN) 458.48 739.73 958.54 1114.31 1208.5 ?D 395608 395608 395608 395608 243168 ?ui(m) 0.00116 0.00187 0.00242 0.00282 0.00497 324100.3 楼层最大位移与柱子计算高度之比：?ui/h=0.00497/4.65=1/936<1/550 所以，水平地震作用下位移满足要求。水平地震作用标准值作用下框架 结构的层间剪力的值如图5.1。 16 西安欧亚学院本科毕业论文（设计） 图5-1 层间剪力示意图 图5-2 水平地震作用简图 5.1.4 刚重比和剪重比验算 为了保证结构的稳定和安全，需分别 表5-9 各层刚重比和剪重比计算 层号 进行结构刚重比和剪重比验算。各层的刚重比和剪重比见下表： hi （m） 5 4 3 2 1 3.9 3.9 3.9 3.9 4.95 Di (kN/m) 400021 400021 400021 400021 303560 Dihi (kN) 1560081.9 1560081.9 1560081.9 1560081.9 1560081.9 VEKi （kN） 458.48 739.73 958.54 1114.31 1208.5 ?Gj(kN) j=inDihi?Gj=in jVEKi?Gj=in j 5351.72 11242.62 17170.04 23141.31 29314.31 170.47 116.12 53.83 40.02 27.42 0.0857 0.0658 0.0558 0.0482 0.0412 由表可知，各层的刚重比均大于20，不必考虑重力二阶效应；各层的剪重比均大于0.016，满足剪重比的要求。 5.1.5 框架地震内力计算 柱端弯矩计算采用D值法进行计算，其步骤为： （1）求各柱反弯点处的剪力值； （2）求各柱反弯点高度； （3）求各柱的杆端弯矩及两端弯矩； （4）求各柱的剪力和梁剪力。 框架柱端弯矩、梁端弯矩、剪力按下式计算： 17 西安欧亚学院本科毕业论文（设计） 柱端： Mc上?Vim(1-y)?h Mc下?Vimy? h与中柱交汇梁： Mb左j? Mb右j?ib左 （Mc下j+1?Mc上j）ib左+ib右ib右 （Mc下j++M）1c上jib左+ib右与边柱交汇梁： Mb总=Mc下j++M1c上j Vb=(Mb左+Mb右)/L 框架柱反弯点位置，高度比y= y0?y1?y2?y3，计算结果见下表： 表5-10 柱反弯点计算 轴柱 层号 5 A(D) 轴 柱 4 3 2 1 5 B(C) 轴 柱 4 3 2 1 h/m 3.3 3.3 3.3 3.3 4.65 3.3 3.3 3.3 3.3 4.65 i 0.7 0.7 0.7 0.7 0.99 1.4 1.4 1.4 1.4 1.97 y0 0.3 0.4 0.45 0.50 0.65 0.37 0.42 0.47 0.50 0.61 y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 y2 0 0 0 0 -0.025 0 0 0 0 0 y3 0 0 0 -0.05 0 0 0 0 -0.025 0 y 0.30 0.4 0.45 0.45 0.625 0.37 0.42 0.47 0.475 0.61 yh/m 0.99 1.32 1.49 1.485 2.906 1.22 1.39 1.55 1.568 2.84 (1-yh)/m 2.31 1.98 1.81 1.815 1.744 2.08 1.91 1.75 1.732 1.81 横向水平地震荷载作用下框架柱剪力和柱端弯矩计算过程详见以下表格： 表5-11 A(D)轴框架柱剪力和柱端弯矩计算 层号 5 4 3 2 1 Vi(kN) 458.48 739.73 958.54 1114.31 1208.5 ?D 395608 395608 395608 395608 243168 Dim 13580 13580 13580 13580 9324 Dim/?D Vim(kN) 0.034 0.034 0.034 0.034 0.038 15.59 25.15 32.59 37.89 45.92 Mc上 (1-y)h yh(m) (m) （kN·m） 0.99 1.32 1.49 1.485 2.906 2.31 1.98 1.81 1.815 1.744 36.01 49.08 58.99 56.27 80.08 Mc下 (kN·m) 15.43 33.2 48.56 68.77 133.44 表5-12 B(C)轴框架柱剪力和柱端弯矩计算 层Vi(kN) ?D Dim Dim/?D Vim(kN) yh(m) 18 (1-y)h Mc上 Mc下