毕业设计--框架水平荷载作用下内力计算
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《高层建筑混凝土结构技术规程》（JBJ3-2010）中规 定:10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及 房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构。
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构 房屋最大适用高度
表5.1
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
（2)衰减指数
0.9 0.05 0.5 5
(3) 调整系数1
1 0.02 (0.05 ) / 8
注意： 1 0时，取0
(Tg T
)
2
max
(4) 调整系数2
2
1
0.05 0.06 1.7
注意： 2 0.05时，取0.05
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
13
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
各种情况下柱的侧向刚度 D 值中系数 c 及梁柱线刚度比 K 按下表所列公式计算。
柱侧向刚度修正系数 c
边柱
中柱
位置
简图
K
简图
K
c
一般层
K i2 i4 2ic
K i1 i2 i3 i4 2ic
Βιβλιοθήκη Baidu
c
2
K K
固接 底
K i2 ic
板时取T 0.8。
uT：假想以各楼层处的重力荷载代表值Gi为水平荷载，按 弹性方法求出的结构顶部位移（m）。
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
2.重力荷载代表值
重力荷载代表值=永久荷载+可变荷载的组合值
GE Gk E iQki
(3.196)
Gk 结构和构件永久荷载标准值；
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
毕业设计
手算第一讲 水平荷载作用下框架内力计算
2021/4/3
1
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
§1 基本规定（需要了解的知识）
我国有关规范中规定：
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95中规定10 层及10层以上的居住建筑和建筑高度超过24m的公共建 筑为高层建筑。
F E k 1 G e q (3－107)
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
1.结构的自振周期
结构的基本周期可顶点位移法计算
T 1 1 . 7 T u T （5.4）
：周期折减系数。当采用实砌填充墙时
T
取T 0.6 0.7；当采用轻质墙或外挂墙
确定结构方案与结构布置
初步选定梁柱截面及材料强度等级
计算各层荷载、重力荷载代表值
计算结构刚度参数
计算结构自振周期及振型
结构方案调整
计算多遇烈度下地震作用 计算多遇烈度下结构侧移
不满足
地震作用下结构内力分析
竖载作用下结构内力分析
内力组合、截面设计、构造设计
不需要
需要作薄弱层变形验算否
罕遇烈度下薄弱层变形验算
下梁线刚度及柱端约束条件的影响，修正后的柱侧移刚度D值
计算公式为：
Di
c
12ic h2
• αC称为柱的侧移刚度修正系数，小于1。 它反映了节点转动降低了柱的侧向刚度，而节点转动的大小则 取决于梁对节点转动的约束程度。
梁线刚度越大，对节点的约束能力越强，节点转动越小，柱 的侧向刚度越大。
2021/4/3
定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。 (例扬州某大学教室) c.某框架结构，丙类， Ⅱ类场地土，7度(0.15g)设防，23.5m，试确
定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。 (毕业设计)
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
表 5.3
水平荷载开作始用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
（3）Tg<T<5Tg， 下降曲线段：
(Tg T
) 2 max
（4）5Tg<T<6.0s，下降直线段： 2 0 .2 1 T 5 T g m ax
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
反应谱曲线参数的说明
满足
结束
不满足
特殊构造措施
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
§2 水平地震作用的计算方法--底部剪力法
T→α→F
结构基本周期→水平地震影响系数→地震水平作用力
底部剪力法（适用条件） 高度不超过40m的框架（包括填充墙框架），其变形
以剪切变形为主，当质量和刚度沿高度分布比较均匀时， 可采用底部剪力法计算地震作用。
（1）特征周期 Tg
特征周期 Tg与建筑场地有关，按建筑场地类别和特征 周期分区查下表。
特征周期值Tg (s)
设计地震分组
Ⅰ
场地类别
Ⅱ
ⅢⅣ
第一组
0.25 0.35 0.45 0.65
第二组
0.30 0.40 0.55 0.75
第三组
0.35 0.45 0.65 0.90
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
Qki 结构和构件第i个 可变荷载标准值；
E i 第i可变荷载的组合值
系数；
可变荷载组合系数，根据地 震时的遇合概率取值，见表。
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
3.侧移刚度
• 反弯点法假定柱上下两端均不发生角位移，柱的侧移刚度为d:
di
=
12ic h2
• 实际上，上面各节点均有转角，侧移刚度有所降低，考虑到上
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
例题： a.某框架结构，乙类，Ⅲ类场地土，7度(0.15g)设防，23.5m，试确
定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。(例扬州某中学教室) b.某框架结构，丙类，Ⅲ类场地土，7度(0.15g)设防，23.5m，试确
（5）水平地震影响系数的最大值
为
max
max kmax
对于阻尼比 ＝0.05， max 取表中数值
水平地震影响系数最大值
注：括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
K i1 i2 ic
c
0.5 K 2K
层 铰接
K i2 ic
K i1 i2 ic
c
0.5K 1 2K
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构 4.地震影响系数
设计用反应谱曲线分为四段： （1）0<T<0.1s， 上升直线段： =[0.45+(1024.5)T]max （2）0.1sT Tg，水平直线段： =2max
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构 房屋最大适用高度
表5.1
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
（2)衰减指数
0.9 0.05 0.5 5
(3) 调整系数1
1 0.02 (0.05 ) / 8
注意： 1 0时，取0
(Tg T
)
2
max
(4) 调整系数2
2
1
0.05 0.06 1.7
注意： 2 0.05时，取0.05
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
13
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
各种情况下柱的侧向刚度 D 值中系数 c 及梁柱线刚度比 K 按下表所列公式计算。
柱侧向刚度修正系数 c
边柱
中柱
位置
简图
K
简图
K
c
一般层
K i2 i4 2ic
K i1 i2 i3 i4 2ic
Βιβλιοθήκη Baidu
c
2
K K
固接 底
K i2 ic
板时取T 0.8。
uT：假想以各楼层处的重力荷载代表值Gi为水平荷载，按 弹性方法求出的结构顶部位移（m）。
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
2.重力荷载代表值
重力荷载代表值=永久荷载+可变荷载的组合值
GE Gk E iQki
(3.196)
Gk 结构和构件永久荷载标准值；
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
毕业设计
手算第一讲 水平荷载作用下框架内力计算
2021/4/3
1
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
§1 基本规定（需要了解的知识）
我国有关规范中规定：
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95中规定10 层及10层以上的居住建筑和建筑高度超过24m的公共建 筑为高层建筑。
F E k 1 G e q (3－107)
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
1.结构的自振周期
结构的基本周期可顶点位移法计算
T 1 1 . 7 T u T （5.4）
：周期折减系数。当采用实砌填充墙时
T
取T 0.6 0.7；当采用轻质墙或外挂墙
确定结构方案与结构布置
初步选定梁柱截面及材料强度等级
计算各层荷载、重力荷载代表值
计算结构刚度参数
计算结构自振周期及振型
结构方案调整
计算多遇烈度下地震作用 计算多遇烈度下结构侧移
不满足
地震作用下结构内力分析
竖载作用下结构内力分析
内力组合、截面设计、构造设计
不需要
需要作薄弱层变形验算否
罕遇烈度下薄弱层变形验算
下梁线刚度及柱端约束条件的影响，修正后的柱侧移刚度D值
计算公式为：
Di
c
12ic h2
• αC称为柱的侧移刚度修正系数，小于1。 它反映了节点转动降低了柱的侧向刚度，而节点转动的大小则 取决于梁对节点转动的约束程度。
梁线刚度越大，对节点的约束能力越强，节点转动越小，柱 的侧向刚度越大。
2021/4/3
定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。 (例扬州某大学教室) c.某框架结构，丙类， Ⅱ类场地土，7度(0.15g)设防，23.5m，试确
定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。 (毕业设计)
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
表 5.3
水平荷载开作始用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
（3）Tg<T<5Tg， 下降曲线段：
(Tg T
) 2 max
（4）5Tg<T<6.0s，下降直线段： 2 0 .2 1 T 5 T g m ax
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
反应谱曲线参数的说明
满足
结束
不满足
特殊构造措施
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
§2 水平地震作用的计算方法--底部剪力法
T→α→F
结构基本周期→水平地震影响系数→地震水平作用力
底部剪力法（适用条件） 高度不超过40m的框架（包括填充墙框架），其变形
以剪切变形为主，当质量和刚度沿高度分布比较均匀时， 可采用底部剪力法计算地震作用。
（1）特征周期 Tg
特征周期 Tg与建筑场地有关，按建筑场地类别和特征 周期分区查下表。
特征周期值Tg (s)
设计地震分组
Ⅰ
场地类别
Ⅱ
ⅢⅣ
第一组
0.25 0.35 0.45 0.65
第二组
0.30 0.40 0.55 0.75
第三组
0.35 0.45 0.65 0.90
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
Qki 结构和构件第i个 可变荷载标准值；
E i 第i可变荷载的组合值
系数；
可变荷载组合系数，根据地 震时的遇合概率取值，见表。
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
3.侧移刚度
• 反弯点法假定柱上下两端均不发生角位移，柱的侧移刚度为d:
di
=
12ic h2
• 实际上，上面各节点均有转角，侧移刚度有所降低，考虑到上
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构
例题： a.某框架结构，乙类，Ⅲ类场地土，7度(0.15g)设防，23.5m，试确
定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。(例扬州某中学教室) b.某框架结构，丙类，Ⅲ类场地土，7度(0.15g)设防，23.5m，试确
（5）水平地震影响系数的最大值
为
max
max kmax
对于阻尼比 ＝0.05， max 取表中数值
水平地震影响系数最大值
注：括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
K i1 i2 ic
c
0.5 K 2K
层 铰接
K i2 ic
K i1 i2 ic
c
0.5K 1 2K
水平荷载作用下框架的内力计算---第D三值部法分 框架结构 4.地震影响系数
设计用反应谱曲线分为四段： （1）0<T<0.1s， 上升直线段： =[0.45+(1024.5)T]max （2）0.1sT Tg，水平直线段： =2max