西安建筑科技大学：《混凝土结构原理与设计》精品课程教学资源（毕业设计）第三节 水平地震作用下横向框架内力分析、竖向荷载作用下横向框架内力分析

第三节水平地震作用下横向框架内力分析、 竖向荷作用下横向框架内力分析

第三节 水平地震作用下横向框架内力分析、 竖向荷载作用下横向框架内力分析

结构设计技术条件 水平地震作用下横向 框架结构布置 框架内力分析 框架结构计 满足竖向设计要 框架结构计算简图 竖向荷载作用下横向 满足位移验算要求一 框架内力分析 框架横向刚度计算 不 厂满足竖向设计要求 框架内力组合 算满 位 竖向荷载计算 移验算要求 框架梁、柱配筋计算 横向水平地震作用计 算及位移验算 基础设计 绘制框架结构施工图

结构设计技术条件 框架结构布置 框架结构计算简图 框架横向刚度计算 竖向荷载计算 横向水平地震作用计 算及位移验算 水平地震作用下横向 框架内力分析 竖向荷载作用下横向 框架内力分析 框架内力组合 基础设计 框架梁、柱配筋计算 满 足 位 移 验 算 要 求 不 满 足 位 移 验 算 要 求 框 架 结 构 计 算 书 绘制框架结构施工图 不 满 足 竖 向 设 计 要 求 满足竖向设计要求

七、水平地震作用下横向榧杂肉力分析 柱的反弯点高度比 华V31 y=yn+ yi+ y2 t y yn表示标准反弯点高度比 查表计算〈y1表示上、下层横梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值; y2、y3表示上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值。 柱反穹点位置

七、水平地震作用下横向框架内力分析 1、柱反弯点位置 yn 表示标准反弯点高度比； y1 表示上、下层横梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值； y2、y3 表示上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值。 柱的反弯点高度比 n 1 2 3 y y y y y = + + + 查表计算

七、水平地震作用下横向榧杂肉力分析 柱端弯矩及剪力计算 V22 5v2 1)计算各层层间V 1 E5 V13 2)计算各层各柱的D、 3)确定各柱的反弯点比值,并计算各柱的上下端弯矩 柱的上端弯矩 M=·(1-y)h 柱的下端弯矩 M=·w ∑ 柱的反弯点高度比y=yn+y+y2+y3 2、各层柱端剪力及言矩计算

七、水平地震作用下横向框架内力分析 2、各层柱端剪力及弯矩计算 i s j ij ij ij V D D V = = 1 柱的上端弯矩 柱的下端弯矩 柱的反弯点高度比 i j u M V yh = • ij n 1 2 3 y y y y y = + + + (1 ) i j b M V y h = • − ij 1）计算各层层间 。 2）计算各层各柱的 、 3）确定各柱的反弯点比值，并计算各柱的上下端弯矩。 Vi Dij Vij。 柱端弯矩及剪力计算

七、水平地震作用下横向榧杂肉力分析 梁端弯矩,剪力计算 1 M 4)根据节点的弯矩 (M+M) 平衡条件,确定梁 M= (M+M) 端弯矩,再确定梁 端剪力。 m+M 柱轴力计算 5)根据梁端剪力 N=∑(b-Vb) 计算柱轴力。 注:轴力以柱受压为正。 3、無端穹矩,剪力及柱轴力计算

七、水平地震作用下横向框架内力分析 3、梁端弯矩，剪力及柱轴力计算 梁端弯矩，剪力计算 柱轴力计算 1 , ( ) b i j i j l l b u b l r b b i M M M i i + = + + 1 , ( ) b i j i j r r b u b l r b b i M M M i i + = + + b l r M M b b V l + = 4）根据节点的弯矩 平衡条件，确定梁 端弯矩，再确定梁 端剪力。 注：轴力以柱受压为正。 5）根据梁端剪力 计算柱轴力。 ( ) i n l r b b k k i N V V = = − 

七、水平她震作用下横向框杂内力分析 举例说明: 14.88 1507114.30 102.0 6369 10205 60.28 80.61 12505 20292 54.95 198.20 98.65 31271 17,16 19555 171.55 73.70 24412 292.48 f4212 159.99 344.70 239.74 :7.61 31703 236.99 264.75 232.1 380.44 537945786 306.8 422.99 左地震作用下框架柱弯矩图(kNm) 左地震作用下框架梁弯矩图(kN·m)

七、水平地震作用下横向框架内力分析 举例说明： 左地震作用下框架柱弯矩图(kN·m) 左地震作用下框架梁弯矩图(kN·m)

七、水平地震作用下横向榧杂肉力分析 举例说明: 3802 28.54 23.12 74.69 102.38 56.43 +++ -12.71 41,32 14570 -217.94 8179 162.99 118.00 16531 82.04 -335.94 -129.1 220.01 245.03 214 129.04 -189,46 374.0 左地震作用下梁端剪力及柱轴力图(kN)

七、水平地震作用下横向框架内力分析 举例说明： 左地震作用下梁端剪力及柱轴力图(kN)

八、坚向荷戴作用下横向框杂内力分析 注 1)计算单元范围内,直接传 给7轴框架的楼面荷载如图竖 线阴影线所示 2)计算单元范围内的其余楼 面荷载则通过次梁和纵向框 l 架梁以集中力的形式穿给横 向框架。 3)柱的中心线与纵向框架梁 的中心线不重合时,框架节 3000 点将产生集中力矩。 、楼(屋)盖荷载传递形式

八、竖向荷载作用下横向框架内力分析 1、楼（屋）盖荷载传递形式 注： 1）计算单元范围内，直接传 给7轴框架的楼面荷载如图竖 线阴影线所示 。 2）计算单元范围内的其余楼 面荷载则通过次梁和纵向框 架梁以集中力的形式穿给横 向框架 。 3）柱的中心线与纵向框架梁 的中心线不重合时，框架节 点将产生集中力矩

、坚向荷載作用下横向榧杂内力分析 以恒载计算简图为例: 2 M 2 2 y q1 B D 房间横梁自重 走道横梁自重 q 其上墙自重(顶层无) 其上墙自重(顶层无) 12房间板传给横梁的自重 q2走道板传给横梁的自重 、楼(屋)盖荷载传递形式

八、竖向荷载作用下横向框架内力分析 1、楼（屋）盖荷载传递形式 M1 2 M 2 M 2 M1 q 1 q 2 q 1 q ' 2 q ' 1 q A B C D P1 P2 P1 P2 Gz1 Gz1 z 2 Gz 2 G 以恒载计算简图为例: 1 q ' 1 q 2 q 房间板传给横梁的自重 ' 2 q 走道板传给横梁的自重 房间横梁自重 其上墙自重（顶层无） 走道横梁自重 其上墙自重（顶层无）

八、坚向荷戴作用下横向框杂内力分析 中纵梁自重 边纵梁自重 中纵梁上墙、门窗自重(顶层无) b边纵梁上墙、窗自重(顶层无) 板传给中纵梁自重次梁自重 板传给边纵梁自重次梁自重 次梁上墙重 次梁传来的荷载 (顶层无) 次梁上墙重 次梁传来的荷载 (顶层无) 板传给次梁自重 板传给次梁自重 上边柱自重 z2 上中柱自重 边柱集中力矩 中柱集中力矩 、楼(屋)盖荷载传递形式

八、竖向荷载作用下横向框架内力分析 1、楼（屋）盖荷载传递形式 M Pe 1 1 1 = M P e 2 2 2 = P1 P2 Gz1 Gz 2 边柱集中力矩 上边柱自重 中柱集中力矩 上中柱自重 边纵梁自重 边纵梁上墙、窗自重（顶层无） 板传给边纵梁自重 次梁传来的荷载 次梁自重 次梁上墙重 （顶层无） 板传给次梁自重 中纵梁自重 中纵梁上墙、门窗自重（顶层无） 板传给中纵梁自重 次梁传来的荷载 次梁自重 板传给次梁自重 次梁上墙重 （顶层无）