水平地震作用计算
水平地震作用计算
上海市工程建设规《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)强制性条文3 抗震设计的基本要求3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。
3.3.1选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。
对不利地段,应提出避开要求,当无法避开时应采取有效的措施。
对危险地段,禁建造甲、乙类的建筑,不应建造丙类的建筑。
3.4.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。
不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;重不规则的建筑不应采用。
注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。
3.5.2结构体系应符合下列各项要求:1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
3应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。
3.7.1 非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。
3.7.4框架结构的围护墙和隔墙,应估计其设置对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。
3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。
3.9.2 结构材料性能指标,应符合下列要求:1 砌体结构材料应符合下列规定:1)普通砖和多砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5;2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于Mb7.5。
2混凝土结构的材料应符合下列规定:1) 混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其它各类构件不应低于C20;2) 抗震等级为一级、二级、三级的框架和斜撑构件(含梯段),其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
水平地震作用计算
⽔平地震作⽤计算⽔平地震作⽤计算5.2 ⽔平地震作⽤计算5.2.1 采⽤底部剪⼒法时,各楼层可仅取⼀个⾃由度,结构的⽔平地震作⽤标准值,应按下列公式确定(图5.2.1):式中F Ek——结构总⽔平地震作⽤标准值;α1——相应于结构基本⾃振周期的⽔平地震影响系数值,应按本规范第5.1.4、5.1.5 条确定,多层砌体房屋、底部框架砌体房屋,宜取⽔平地震影响系数最⼤值;G eq——结构等效总重⼒荷载,单质点应取总重⼒荷载代表值,多质点可取总重⼒荷载代表值的85%;F i——质点i的⽔平地震作⽤标准值;G i,G j——分别为集中于质点i、j的重⼒荷载代表值,应按本规范第5.1.3 条确定;H i,H j——分别为质点i、j的计算⾼度;δn——顶部附加地震作⽤系数,多层钢筋混凝⼟和钢结构房屋可按表5.2.1采⽤,其他房屋可采⽤0.0;△F n——顶部附加⽔平地震作⽤。
5.2.2 采⽤振型分解反应谱法时,不进⾏扭转耦联计算的结构,应按下列规定计算其地震作⽤和作⽤效应:1 结构j振型i 质点的⽔平地震作⽤标准值,应按下列公式确定:2 ⽔平地震作⽤效应(弯矩、剪⼒、轴向⼒和变形),当相邻振型的周期⽐⼩于0.85 时,可按下式确定:5.2.3 ⽔平地震作⽤下,建筑结构的扭转耦联地震效应应符合下列要求:1 规则结构不进⾏扭转耦联计算时,平⾏于地震作⽤⽅向的两个边榀各构件,其地震作⽤效应应乘以增⼤系数。
⼀般情况下,短边可按1.15 采⽤,长边可按1.05采⽤;当扭转刚度较⼩时,周边各构件宜按不⼩于1.3采⽤。
⾓部构件宜同时乘以两个⽅向各⾃的增⼤系数。
2 按扭转耦联振型分解法计算时,各楼层可取两个正交的⽔平位移和⼀个转⾓共三个⾃由度,并应按下列公式计算结构的地震作⽤和作⽤效应。
确有依据时,尚可采⽤简化计算⽅法确定地震作⽤效应。
2)单向⽔平地震作⽤下的扭转耦联效应,可按下列公式确定:3)双向⽔平地震作⽤下的扭转耦联效应,可按下列公式中的较⼤值确定:5.2.4 采⽤底部剪⼒法时,突出屋⾯的屋顶间、⼥⼉墙、烟囱等的地震作⽤效应,宜乘以增⼤系数3,此增⼤部分不应往下传递,但与该突出部分相连的构件应予计⼊;采⽤振型分解法时,突出屋⾯部分可作为⼀个质点;单层⼚房突出屋⾯天窗架的地震作⽤效应的增⼤系数,应按本规范第9章的有关规定采⽤。
建筑结构抗震设计第三章单自由度弹性体系的水平地震作用
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max
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Tg
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结构抗震设计
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设计特征周期
规范规定,根据建筑工程的实际情况,将地震动反应
谱特征周期Tg,取名为“设计特征周期”。
设计特征周期的值应根据建筑物所在地区的地震环境 确定。(所谓地震环境,是指建筑物所在地区及周围 可能发生地震的震源机制、震级大小、震中距远近以 及建筑物所在地区的场地条件等。)
式中 k11——使质点1产生单位位移而质点2保持不动时,
在质点1处所需施加的水平力; k12——使质点2产生单位位移而质点1保持不动时,
在质点1处引起的弹性反力; c11——质点1产生单位速度而质点2保持不动时,
在质点1处产生的阻尼力; c12——质点2产生单位速度而质点1保持不动时,
在质点1处产生的阻尼力;
在进行建筑结构地震反应分析时, 除了少数质量比较集中的结构 可以简化为单质点体系外,大 量的多层和高层工业与民用建 筑、多跨不等高单层工业厂房 等,质量比较分散,则应简化 为多质点体系来分析,这样才 能得出比较符合实际的结果。
一般,对多质点体系,若 只考虑其作单向振动时,则体 系的自由度与质点个数相同。
1、两自由度运动方程的建立 2、两自由度弹性体系的运动微分方程组 3、两自由度弹性体系的自由振动 三、多自由度弹性体系的自由振动 1、n自由度体系运动微分方程组 2、n自由度弹性体系的自由振动 四、振型分解法 1、两自由度体系振型分解法 2、n自由度体系振型分解法
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结构抗震设计
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一、多质点和多自由度体系
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水平地震作用的计算方法
水平地震作用的计算方法嘿,咱今儿就来说说这水平地震作用的计算方法。
你说这地震啊,就像个调皮捣蛋的家伙,时不时就来晃悠一下,给咱搞出不少麻烦。
那咱可得好好研究研究怎么去算这个水平地震作用呀,不然房子啥的不就容易遭殃啦!想象一下,要是没有个靠谱的计算方法,那盖房子不就跟瞎蒙似的,这多吓人呐!所以啊,这计算方法可重要了去了。
一般来说呢,常用的计算方法有底部剪力法。
这就好比是给房子做了个整体的估量,看看它大概能承受多大的地震晃悠劲儿。
通过一些公式和数据,算出个大概的数值来,让咱心里有个数。
还有振型分解反应谱法呢,这就有点像把地震的力量给拆分成好多小块来研究。
每个小块都有它自己的特点和影响,然后再综合起来看整体的情况。
就好像拼图一样,一块一块地拼起来,才能看到完整的画面。
这两种方法各有各的用处和特点。
底部剪力法简单直接,适合一些比较规则的建筑;而振型分解反应谱法呢,就更精细一些,能考虑到更多复杂的情况。
咱举个例子哈,就好比盖房子就像做一道大餐。
底部剪力法就是先准备好主要的食材,大概知道个分量;而振型分解反应谱法则是把每一种调料都精确地搭配好,让味道更加丰富和细腻。
在实际运用中,咱可得根据具体情况来选择合适的方法。
可不能瞎用一气,那不是乱来嘛!要是选错了方法,那后果可不堪设想呀,房子不牢固,人住着能安心吗?而且啊,这计算的时候可得仔细认真,不能马虎。
一个小数字的差错,都可能带来大问题呢!就像走钢丝一样,得小心翼翼地保持平衡。
咱还得不断学习和研究新的计算方法呢,毕竟科技在发展,咱可不能落后呀!说不定哪天就有更厉害、更精确的方法出来了呢。
总之呢,水平地震作用的计算方法可不是小事儿,关系到咱的生命财产安全呢。
咱得重视起来,好好去研究、去运用,让房子能稳稳地立在那,不怕地震这个小调皮来捣乱!这就是我对水平地震作用计算方法的一些看法,大家觉得是不是这么个理儿呀?。
2.7水平地震作用内力计算
2.7 水平地震作用内力计算设计资料:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)第5.1.3条:屋面重力荷载代表值Gi =屋面恒载+屋面活荷载+纵横梁自重+楼面下半层的柱及纵横墙自重;各楼层重力荷载代表值G i =楼面恒荷载+50%楼面活荷载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙自重;总重力荷载代表值∑==ni iGG 1。
主梁与次梁截面尺寸估算:主梁截面尺寸的确定:当跨度取8000L mm =,主梁高度应满足:1111(~)(~)8000667~1000812812h L mm mm ==⨯=,考虑到跨度较大,取700h mm =,则:1111(~)(~)700233~3502323b h mm mm ==⨯=,取350b mm =。
当跨度取6000L mm =,主梁高度应满足:1111(~)(~)6000500~750812812h L mm mm ==⨯=,考虑到跨度较大,取500h mm =,则:1111(~)(~)500167~2502323b h mm mm ==⨯=,取250b mm =。
一级次梁截面尺寸的确定:跨度取4800L mm =,次梁高度应满足:1111(~)(~)4800320~40012181218h L mm mm ==⨯=,考虑到跨度较大,取350h mm =,则:1111(~)(~)350117~1752323b h mm mm ==⨯=,取200b mm =。
二级次梁截面尺寸的确定:跨度取3000L mm =,次梁高度应满足:1111(~)(~)3000167~25012181218h L mm mm ==⨯=,考虑到跨度较大,取300h mm =,则:1111(~)(~)300100~1502323b h mm mm==⨯=,取200b mm =。
柱的截面尺寸估算: 根据公式:11C c r nAN C A =公式来估算每层柱的截面尺寸其中1r 为放大系数,通常范围为1.1—1.3 n 为层数,A :代表柱的受荷面积)(2m:1N 代表每平方米的重量 13~~182M KN:C υ表示轴压比:c f 表示混凝土的抗压强度)(2MM N根据设计图纸可得柱的截面尺寸如下:2.7.1 各层楼面的重力荷载代表值计算梁柱自重计算列表2.7.2 重力荷载代表值的计算 2.7.2.1 楼板恒活荷载标准值屋面(8层):二毡三油铺小石子 0.3530mm 水泥砂浆找平层 20.0320=0.60kN/m ⨯ 150mm 加气混凝土保温层 20.156=0.9kN/m ⨯ 120mm 现浇混凝土楼板 20.1225=3kN/m ⨯ 20mm 厚石灰砂浆抹底 20.0217=0.34kN/m ⨯ 恒荷载标准值: 合计:25.19kN/m 活载标准值: 20.5kN/m 楼面(1~7层):25mm 水磨石面层 20.02525=0.625kN/m ⨯ 30mm 水泥砂浆找平层 20.0320=0.60kN/m ⨯ 120mm 现浇混凝土楼板 20.1225=3kN/m ⨯ 20mm 厚石灰砂浆抹底 20.0217=0.34kN/m ⨯ 恒荷载标准值: 合计:24.6kN/m 活载标准值: 22.0kN/m 屋面:总板面积:21393.5m81393.527.636183 5.196621.92G kN =---⨯⨯=恒载()81393.527.6361830.5637.95G kN =---⨯⨯=活载()80.56621.920.5637.956940.9G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=8恒载8活载第一~七层:1~71393.527.636183 4.65869.14G kN =---⨯⨯=恒载()1~71393.527.63618322551.8G kN =---⨯⨯=活载()1~71~71~70.55869.140.52551.87145.04G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=恒载活载建筑物总重力荷载代表值:81i i G =∑=6940.9+7145.04×7=56956.18N k2.7.2.2 楼梯恒活荷载标准值1) 平梯段面层:20mm 厚水泥砂浆 0.02×20=0.42kN/m 梯板:120厚混凝土板 0.12×25=32kN/m 板底:15mm 厚石灰浆粉刷: 0.015×17=0.255 2kN/m 恒荷载标准值:k g =3.662kN/m 活荷载标准值:k q =2.02kN/m2) 一层的斜梯段面层:0.02×20×(0.27+0.175)/0.27=0.662kN/m 梯踏步:0.175×25/2=2.192kN/m 梯斜板:0.12×25/cos θ=3.582kN/m 板底:0.015×17/cos θ=0.32kN/m 恒荷载标准值:k g =6.732kN/m 活荷载标准值:k q =2.02kN/m3) 二~八层的斜梯段面层:0.02×20×(0.27+0.15)/0.27=0.622kN/m 梯踏步:0.15×25/2=1.882kN/m 梯斜板:0.12×25/cos θ=3.432kN/m 板底:0.015×17/cos θ=0.292kN/m 恒荷载标准值:k g =6.222kN/m 活荷载标准值:k q =2.02kN/m第一层楼梯:6.7383 3.66475.49G kN=⨯⨯+⨯⨯=1恒载(27.6+36+18-83)2163.2G kN =⨯=1活载(27.6+36+18)10.5475.490.5163.2557.09G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=1恒载1活载第二~八层楼梯:6.2283 3.66446.11G kN=⨯⨯+⨯⨯=2~8恒载(27.6+36+18-83)2163.2G kN =⨯=2~8活载(27.6+36+18)2~8~8~80.5446.110.5163.2527.71G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=2恒载2活载电梯荷载标准值:0.50.57182126G G G kN =+⨯=⨯⨯⨯=电梯电梯恒载电梯活载 质点重力荷载值如下:1557.09527.717145.04225497.875830.923899.0633514.16520765.0622G KN=++++++=2527.717145.045830.923899.0633514.1652142.7220231.1822G KN=+++++=3527.717145.045830.923899.0632142.7219545.45G KN=++++=4527.717145.045830.923899.0632142.7219545.45G KN =++++=5527.717145.045830.923899.0631964.162142.7219456.1722G KN=+++++=6527.717145.045830.923899.0631946.1619366.89G KN=++++=75830.92928.456940.93899.06321964.1619297.972G KN=++++=8527.711267145.045830.923899.06321946.1619229.04G KN=+++++= 如下图所示:2.7.3 水平地震作用计算横向框架自振周期:按顶点位移法计算框架的自振周期,对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层钢筋混凝土框架,可以简化为等截面悬臂杆,得到由结构顶点位移表示的计算结构基本周期的半经验公式,按以下公式计算:1 1.7T α=式中:0α——基本周期调整系数。
第五节 水平地震作用和风荷载计算
第五章水平地震作用和风荷载计算第一节横向水平地震作用计算一、重力荷载计算计算结构在地震作用下的动力反应时要采用集中质量法,即计算地震作用时的重力荷载G是假设集中作用在各层楼盖处的集中作用力,集中质量的界限范围应该取为:1/2h i~1/2h i+1,i=1,2,……,n。
h为楼层高度,n为结构的层数。
(一)第11层重力荷载代表值1、结构构件重量屋面板重量:(33.6+1.5×2)2×6.57=8800.91kN,次梁重量:[25×0.3×(0.6-0.14)+17×0.01×(0.6-0.14)×2+17×0.01 ×0.3] ×(36.6×3+8.7×2) +25×0.3×(0.4-0.14)+17×0.01×(0.4-0.14)×2+17×0.3×0.01×1.35×20+2.14×(33.6+1.35×2)×4=848.51kN,主梁重量:(25×0.4×(0.8-0.14)+17×0.01×(0.8-0.14)×2+17×0.01 ×0.4)×(33.6×5+8.4×3+8.4×3)+(25×0.3×(0.8-0.14)+17×0.01×(0.8-0.14)×2+17×0.01×0.3)×(7.2×4+7.175×3)=1767.48kN,合计楼盖重量:8800.91+848.51+1767.48=11416.90kN。
框架柱重量:(25×0.7×0.7+17×0.01×0.7×4)×(3.5-0.8)×7+(25×0.6×0.6+17×0.01×0.6×4)×(3.5-0.8)×12=545.48kN,剪力墙重量:{(25×0.3×9.625+17×0.01×9.625×2)×[(3.5-0.14)-25×2.2×0.3×2.4-25×0.85×0.3×1.7]}+ [25×0.2×9.625×(3.5-0.14)]+ [75.46×(3.5-0.14)-25×1.2×0.3×2.1×3-25×1.85×0.3×2.1]+[ 75.46×(3.5-0.14)-25×1.2×0.3×2.1×2-25×1.5×0.3×2.1]+ (25×0.2×7.225+17×0.01×7.225×2)×(3.5-0.14)+[75.46×(3.5-0.14)-25×1.7×0.3×2.1]+ [25×19.4×0.3×(3.5-0.14)-25×0.8×0.3×2.0×2-25×2.375×0.3×2.1-25×3.25×0.3×2.8]+ 25×2.4×0.2×(3.5-0.14)×2+25×[2.4×0.2×(3.5-0.14)×2+25×3.25×0.3×0.7]+ [25×2.4×0.2×(3.5-0.14)×2-25×1.2×0.2×2.1]+ [25×3.3×0.2×(3.5-0.14)-25×1.4×0.2×2.1]+ [25×19.4×0.3×(3.5-0.14)-25×0.85×0.3×1.7-25×3.25×0.3×2.8]=2298.91kN,合计竖向构件总重量:545.48+2298.91=2844.39kN2、非结构构件重量隔墙重量:11.8×0.19×(3.5-0.4)×[(9.9×3+6.3×4+4.2×12+6.5×5+3.3×2+1.8×2)+(36.6×1+9.9×1+1.8×4+5.4×1+6.6×10+28.8×1)]=2517.85kN,玻璃幕墙重量:1.2×36.6×3.5×4=614.88kN,合计非结构构件重量:2517.85+614.88=3132.73kN。
水平地震作用计算方法
水平地震作用计算方法水平地震作用是指地震引起的水平振动力对结构物体的作用,是地震工程设计中需要重点考虑的问题之一。
合理准确地计算水平地震作用对结构的影响,对于保障结构的安全性至关重要。
下面将介绍水平地震作用的计算方法。
首先,水平地震作用的计算需要明确地震力的计算公式。
地震力可以通过地震动参数和结构动力特性来计算,常用的地震力计算公式包括地震作用下结构的等效静力法、响应谱法和时程分析法。
等效静力法适用于简单结构,通过静力平衡原理计算地震作用;响应谱法适用于中等复杂结构,通过地震反应谱和结构的振动特性计算地震作用;时程分析法适用于复杂结构,通过结构的时程响应计算地震作用。
其次,水平地震作用的计算还需要考虑结构的动力特性。
结构的动力特性包括结构的固有周期、阻尼比和振型等参数,这些参数对于地震作用的计算具有重要影响。
在计算水平地震作用时,需要准确确定结构的动力特性,以保证计算结果的准确性。
另外,水平地震作用的计算还需要考虑结构的受力性能。
结构的受力性能包括结构的强度、刚度和耗能能力等参数,这些参数对于结构在地震作用下的受力性能具有重要影响。
在计算水平地震作用时,需要充分考虑结构的受力性能,以保证结构在地震作用下的安全性。
最后,水平地震作用的计算还需要考虑结构的变形性能。
结构的变形性能包括结构的变形能力、变形限制和变形控制等参数,这些参数对于结构在地震作用下的变形性能具有重要影响。
在计算水平地震作用时,需要充分考虑结构的变形性能,以保证结构在地震作用下的变形控制和变形限制。
综上所述,水平地震作用的计算方法需要考虑地震力的计算公式、结构的动力特性、受力性能和变形性能等多个方面。
只有全面准确地考虑这些因素,才能保证水平地震作用的计算结果准确可靠,为结构的地震安全性提供保障。
因此,在进行水平地震作用的计算时,需要充分考虑以上因素,以保证结构在地震作用下的安全性和稳定性。
水平地震作用计算方法
水平地震作用计算方法
水平地震作用是指地震破裂在水平方向上对地壳和岩石产生的应力。
以下是常用的水平地震作用计算方法:
1. 直接计算法:利用地震学公式直接计算水平地震作用。
该方法需要知道地震破裂的物理条件和地震参数,然后利用地震学公式和岩石力学理论进行计算。
2. 破裂模拟法:通过模拟地震破裂的物理过程,计算出水平地震作用。
该方法需要建立地震破裂模型,模拟地震破裂时地壳和岩石发生的变形和应力过程,然后根据岩石力学理论计算出水平地震作用。
3. 专业模型法:利用专业模型对地震破裂进行模拟,并计算出水平地震作用。
该方法适用于研究复杂地质条件下的地震破裂,如断层带等。
常用的水平地震作用计算方法有 direct method、破裂模拟法和专业模型法等。
这些方法都需要具体的地震破裂数据和研究模型,因此在研究地震破裂时需要选择合适的方法进行计算。
水平地震作用计算方法
水平地震作用计算方法水平地震作用是指地震产生的水平地震波对建筑物、桥梁、管线等工程结构所产生的影响。
在工程设计和抗震设计中,对水平地震作用的计算是十分重要的。
本文将介绍水平地震作用的计算方法,以及在实际工程中的应用。
首先,水平地震作用的计算需要考虑地震波的传播特性和结构的动力响应。
地震波的传播特性可以通过地震波方程和地震动观测数据来确定,而结构的动力响应则需要考虑结构的动力特性和地震波的作用。
在计算水平地震作用时,可以采用地震动输入法或地震响应谱法。
地震动输入法是通过输入地震波的时间历程来计算结构的响应,而地震响应谱法则是通过地震响应谱来确定结构的最大响应。
其次,水平地震作用的计算还需要考虑结构的抗震性能和地震动参数。
结构的抗震性能可以通过结构的抗震设防烈度和结构的抗震性能指标来确定,而地震动参数则包括地震动峰值加速度、地震动峰值速度和地震动峰值位移等。
在实际工程中,可以通过地震动观测数据和地震动参数的统计分析来确定地震动参数。
最后,水平地震作用的计算还需要考虑结构的动力响应和结构的破坏机制。
结构的动力响应可以通过结构的地震响应谱和结构的动力特性来确定,而结构的破坏机制则需要考虑结构的破坏形式和结构的破坏模式。
在实际工程中,可以通过结构的抗震设计和结构的抗震加固来提高结构的抗震性能和减小结构的破坏机制。
总之,水平地震作用的计算方法涉及地震波的传播特性、结构的动力响应、结构的抗震性能和地震动参数等多个方面。
在实际工程中,需要综合考虑这些因素,并采用合适的计算方法来确定结构的地震响应,以保证结构的安全性和抗震性能。
水平地震作用下的内力和位移计算
水平地震作用下的内力和位移计算水平地震是指地震震源产生的地震波在地球表面传播时,地面以水平方向发生振动的地震现象。
水平地震作用会导致结构物内部产生内力和发生位移。
计算结构物在水平地震作用下的内力和位移是结构工程中重要的问题,其结果对于结构的设计和地震灾害抗震能力具有重要指导意义。
在计算水平地震作用下的内力和位移时,一般需要进行如下步骤:1.确定地震波参数:首先要确定地震波的参数,如震源距离、峰值加速度、地震波形等。
这些参数将决定地震的强度和特征。
2.建立结构模型:根据建筑物的几何形状和材料特性,建立结构模型。
可以采用有限元法、等效静力法、等效动力法等方法对结构进行建模。
3.地震载荷计算:通过结构的模型,根据地震波参数计算结构物受到的地震载荷。
这个过程需要将地震波转化为等效的静力或动力荷载。
4.结构响应分析:将地震波作用下的地震载荷输入到结构模型中,进行结构响应分析。
可以采用时程分析法、反应谱分析法等方法,计算结构在地震下的响应。
5.内力和位移计算:根据结构的响应分析结果,计算结构内部产生的内力和结构发生的位移。
内力包括弯矩、剪力和轴力等,位移包括水平位移和旋转角度等。
内力和位移计算的具体方法和步骤因结构模型和分析方法的不同而有差异。
对于简单结构,可以采用手算的方法进行近似计算;对于复杂结构,常采用计算机进行数值模拟。
在内力计算中,可以根据结构的受力特点和几何形状,采用力平衡原理、弹性力学理论和应变能原理等方法,计算结构物内部的受力状态,如悬臂梁的弯矩、剪力等。
在位移计算中,需要根据结构的位移边界条件和材料的刚度特性,采用弹性力学理论和动力学理论等方法,计算结构物的位移响应,如整体的水平位移和各个节点的旋转角度。
结构的内力和位移计算结果可以用于结构耐震设计、结构性能评估和地震响应分析等方面。
通过对结构内力和位移的计算,可以评估结构的抗震性能,并采取相应的抗震措施,提高结构的抗震能力,保证结构的安全性。
水平地震作用计算方法
水平地震作用计算方法水平地震作用是指地震引起的水平方向上的地震力作用。
在工程设计中,对于建筑物、桥梁、管道等结构,需要考虑水平地震作用对其产生的影响,因此需要进行水平地震作用的计算。
本文将介绍水平地震作用的计算方法,希望能够对相关工程设计人员有所帮助。
首先,水平地震作用的计算需要考虑地震波的加速度、速度和位移。
地震波的加速度是指地震波在地面上引起的加速度,通常用地震动参数表示,包括峰值加速度、持续时间等。
地震波的速度和位移也是影响地震作用的重要因素,需要进行合理的计算和分析。
其次,水平地震作用的计算方法包括静力法和动力法两种。
静力法是指根据结构的静力特性,通过地震力的静力分析来计算结构的抗震性能。
动力法是指根据结构的动力特性,通过地震力的动力分析来计算结构的抗震性能。
在实际工程中,通常会综合运用静力法和动力法进行水平地震作用的计算,以确保结构的安全性和稳定性。
另外,水平地震作用的计算还需要考虑结构的动力特性,包括结构的固有周期、阻尼比等参数。
结构的固有周期是指结构在自由振动状态下的振动周期,是影响结构抗震性能的重要参数。
阻尼比是指结构在振动过程中损耗能量的能力,也是影响结构抗震性能的重要参数。
通过合理地考虑结构的动力特性,可以更准确地进行水平地震作用的计算和分析。
最后,水平地震作用的计算方法还需要考虑结构的地震响应,包括结构的地震位移、地震速度和地震加速度等参数。
通过对结构的地震响应进行合理的计算和分析,可以更加准确地评估结构在地震作用下的受力情况,为工程设计提供重要参考依据。
综上所述,水平地震作用的计算方法涉及地震波的加速度、速度和位移,静力法和动力法的综合运用,结构的动力特性和地震响应等多个方面。
通过合理地进行水平地震作用的计算和分析,可以更加准确地评估结构在地震作用下的受力情况,为工程设计提供重要参考依据,保障结构的安全性和稳定性。
希望本文介绍的内容能够对相关工程设计人员有所帮助,谢谢阅读!。
水平地震作用计算
上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)强制性条文3 抗震设计的基本要求3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。
3.3.1选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。
对不利地段,应提出避开要求,当无法避开时应采取有效的措施。
对危险地段,严禁建造甲、乙类的建筑,不应建造丙类的建筑。
3.4.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。
不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用。
注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。
3.5.2结构体系应符合下列各项要求:1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
3应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。
3.7.1 非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。
3.7.4框架结构的围护墙和隔墙,应估计其设置对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。
3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。
3.9.2 结构材料性能指标,应符合下列要求:1 砌体结构材料应符合下列规定:1)普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5;2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于Mb7.5。
2混凝土结构的材料应符合下列规定:1) 混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其它各类构件不应低于C20;2) 抗震等级为一级、二级、三级的框架和斜撑构件(含梯段),其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
水平地震作用计算方法
水平地震作用计算方法水平地震作用计算方法是地震工程中的重要内容,它对于建筑物、桥梁、水利工程等结构的设计和抗震性能评估具有重要意义。
水平地震作用是指地震波在水平方向对结构产生的作用,其计算方法主要包括静力法和动力法两种。
静力法是指根据结构在地震作用下的静力平衡条件,采用静力分析方法计算结构的地震反力和内力;动力法是指根据结构在地震作用下的动力响应,采用动力分析方法计算结构的地震反应。
在进行水平地震作用计算时,首先需要确定结构的地震烈度。
地震烈度是指地震波对地面产生的破坏程度的度量,通常用地震烈度标号表示,如I度、II度、III 度等。
确定地震烈度后,可以根据结构的设计地震烈度和场地类别确定结构的设计地震加速度。
设计地震加速度是指在结构设计使用寿命内,以一定概率在一定时间内发生的地震作用的最大加速度。
静力法的水平地震作用计算方法主要包括等效静力法和静力分析法。
等效静力法是指将地震作用等效为静力系统,通过静力平衡计算结构的地震反力和内力。
静力分析法是指采用静力分析模型,通过静力分析计算结构的地震反力和内力。
在进行静力法计算时,需要考虑结构的刚度、质量和阻尼等因素,以及地震波的时程特性和结构的动力特性。
动力法的水平地震作用计算方法主要包括响应谱分析法和时程分析法。
响应谱分析法是指根据结构的地震反应谱和地震波的地面运动谱,通过频率域分析计算结构的地震反应。
时程分析法是指根据结构的动力方程和地震波的时程特性,通过时程域分析计算结构的地震反应。
在进行动力法计算时,需要考虑结构的阻尼比、地震波的时程特性和结构的动力特性。
总之,水平地震作用计算方法是地震工程中的重要内容,其准确性和可靠性对于结构的抗震设计和抗震性能评估具有重要意义。
在进行水平地震作用计算时,需要根据结构的特点和地震作用的特性,选择合适的计算方法,并合理确定地震烈度和设计地震加速度,以保证结构的安全性和可靠性。
底部剪力法计算水平地震作用
底部剪力法计算水平地震作用
底部剪力法计算水平地震作用:底部剪力法是一种常用的结构抗震设计方法,可用于计算结构的水平地震作用。
根据建筑抗震设计规范GB 50011-2010 (2016年版) / 5 地震作用和结构抗震验算/ 5.2 水平地震作用计算[2],使用底部剪力法时,各楼层可以仅取一个自由度,而结构的水平地震作用标准值应按下列公式进行计算:
Fh = Ah ×Cc ×W
其中,Fh 为结构的水平地震作用标准值,Ah 为地震烈度与场地类别的相应系数,Cc 为结构的概率密度函数,W 为结构的重量。
在此公式中,Ah 和Cc 可以通过地震烈度和场地类别查表得到,而结构的重量则需要通过结构荷载计算等方式进行估算。
值得注意的是,底部剪力法适用于多层框架结构才能够得出准确的结果,其他类型的结构计算方法有所不同。
以上内容参考了“建筑抗震设计规范GB 50011-2010 (2016年版) / 5 地震作用和结构抗震验算/ 5.2 水平地震作用计算”。
水平地震作用计算方法
水平地震作用计算方法水平地震作用是指地震引起的水平方向上的地震力作用,对建筑结构的影响非常大。
因此,准确计算水平地震作用对建筑结构的影响至关重要。
本文将介绍水平地震作用的计算方法,希望能对相关领域的专业人士提供一定的参考。
首先,水平地震作用的计算需要考虑地震波的传播特性。
地震波在地下传播时会受到地质结构的影响,因此需要进行地震波传播路径的分析。
在实际计算中,可以采用地震波传播路径的数值模拟方法,结合地质勘探数据,来确定地震波在建筑结构所在地区的传播路径,从而为后续的计算提供准确的输入参数。
其次,水平地震作用的计算还需要考虑建筑结构的动力特性。
建筑结构在地震作用下会发生振动,因此需要对建筑结构的动力特性进行分析。
可以采用有限元分析方法,对建筑结构进行动力响应分析,得到建筑结构在地震作用下的振动特性参数,如自振频率、阻尼比等。
接着,水平地震作用的计算还需要考虑地震力的计算方法。
地震力是水平地震作用的主要表现形式,需要根据建筑结构的动力特性和地震波的传播特性来确定地震力的大小和方向。
可以采用地震响应谱法,根据地震波的地表加速度谱和建筑结构的动力特性参数,来计算建筑结构在地震作用下的地震力。
最后,水平地震作用的计算还需要考虑建筑结构的抗震性能。
抗震性能是建筑结构抵抗地震作用的能力,需要根据地震力的计算结果来评估建筑结构的抗震性能。
可以采用性能点法,根据建筑结构在地震作用下的受力性能点,来评估建筑结构的抗震性能是否满足设计要求。
综上所述,水平地震作用的计算方法涉及地震波传播路径的分析、建筑结构的动力特性分析、地震力的计算方法和建筑结构的抗震性能评估。
通过科学准确地计算水平地震作用,可以为建筑结构的设计和施工提供重要的参考依据,保障建筑结构在地震作用下的安全性能。
希望本文介绍的水平地震作用计算方法能够对相关领域的专业人士有所帮助。
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第四节水平地震作用计算重力荷载代表值计算本设计建筑高度为23.95m,以剪切表形为主,且质量和高度均匀分布,故可采用底部剪力法计算水平地震作用。
首先需要计算重力荷载代表值。
屋面处重力荷载代表值=结构和构件自重标准值楼面处重力荷载代表值=结构和构件自重标准值+0.5楼面活荷载标准值其中结构和构件自重取楼面上、下各半层高度范围内(屋面处取顶层1/2)的结构和构件自重。
计算地震作用时,建筑的重力荷载代表值应取结构和构件自重和各可变荷载组合值之和。
设计时顶层重力荷载代表值包括:屋面恒载,纵、横梁自重,半层柱自重,女儿墙自重,半层墙体自重。
其他层重力荷载代表值包括:楼面恒载,50%楼面均布活荷载,纵、横梁自重,楼面上、下各半层的柱及纵、横墙体自重。
一、楼层总量取6轴框架左侧3000mm宽度和右侧3000mm宽度的楼层的重量进行近似计算第9标准层:1.梁重量⑴截面尺寸:b×h=300mm×600mm线荷载:25×0.3×(0.6-0.12)+0.04×(0.6-0.12)×17=3.93KN/m=3.93×(4+3)=27.51 KNG1⑵截面尺寸:b×h=250mm×500mm线荷载:25×0.25×(0.5-0.12)+0.04×(0.5-0.12)×17=2.63KN/m=2.63×3×4 =31.56 KNG2(3)截面尺寸:b×h=200mm×450mm线荷载:25×0.2 ×(0.45-0.12)+0.04×(0.45-0.12)×17=1.87KN/m =1.87×6 =11.22 KNG3(4)截面尺寸:b×h=300mm×650mm线荷载:25×0.3 ×(0.65-0.12)+0.04×(0.65-0.12)×17=4.34KN/m =4.34×8 =34.72 KNG42.柱重量= (6.01×3)×(1.8/2-0.12)=27.18KNG53.板重量G=5.0×14×3 =210KN64.墙重量=6.3×(2×3+6)+3×2+5.1×1.15/2×8+5.1×0.6×4+5.1×G71.3/2×3=120.95KN5.活载:根据《建筑抗震设计规范》5.1.3要求屋面板的活载组合值系数为0,故:=0G8则第9层楼面的重力荷载代表值为:G=27.51+31.56+11.22+34.72+27.18+210+120.95=508.14 KN 7第8标准层:1.梁重量⑴截面尺寸:b×h=300mm×600mm线荷载:25×0.3×(0.6-0.12)+0.04×(0.6-0.12)×17=3.93KN/m=3.93×8=31.44 KNG1⑵截面尺寸:b×h=250mm×500mm线荷载:25×0.25×(0.5-0.12)+0.04×(0.5-0.12)×17=2.63KN/m=2.63×(3×5+6+4)=65.75 KNG2(3)截面尺寸:b×h=200mm×450mm线荷载:25×0.2 ×(0.45-0.12)+0.04×(0.45-0.12)×17=1.87KN/m G=1.87×(3×5) =28.05 KN32.柱重量G= (6.01×3)×(2.0/2+1.8/2-0.12)+6.01×(1-0.12)=69.38KN43.板重量=5.0×3×(6+1.5+14)=322.5KNG54.墙重量G= (3+12)×5.1/2+(3+14)×6.1/2+3×10.5/2+3×1.1/2=107.5KN65. 活载:根据《建筑抗震设计规范》5.1.3要求屋面板的活载组合值系数为0 ,故:= 0G7则第8层楼面的重力荷载代表值为:G=31.44+65.75+28.05+151.2+322.5+107.5 =624.62KN8第7标准层:1.梁重量⑴截面尺寸:b×h=300mm×600mmG=4.2×8=33.6KN1⑵截面尺寸:b×h=250mm×500mmG=2.86×(3×4+6+4)=62.92KN2(3)截面尺寸:b×h=200mm×450mm=2.06×(3×2+6) =24.72KNG32.柱重量G= 6.01×1×4+(8.35×2+13.25×2)×(3.6/2-0.1)=116.64KN43.板重量=3.4×(3×14)+3.6×(3×4)=220KNG54.墙重量=(3+18)×6.1/2+3×3/2+3×10.5/2+3×1.1×0.5+3×G6(4.5+9.7+10.5+10.5+6.1) ×0.5+10×12.2/2+6.5×10.3×0.5+5×12.4×0.5+6×9.7×0.5+2.5×10.4×0.5=315.48KN5. 活载:根据《建筑抗震设计规范》5.1.3要求楼面板的活载组合值系数为0.5,故:G=〔2.0×(3.0×14)+ 2.5×(3×4)〕×0.5=32KN7则第7层楼面的重力荷载代表值为:G=33.6+62.92+24.72+116.64+220+315.48+32=805.36 KN7第6标准层:1.梁重量⑴截面尺寸:b×h=300mm×600mm=4.2×8=33.6KNG1⑵截面尺寸:b×h=250mm×500mmG=2.86×(3×7+6+4)=88.66KN2(3)截面尺寸:b×h=200mm×450mm=2.06×(3×6+6+2.5×3) =64.89KNG3(4)截面尺寸:b×h=200mm×300mm=1.21×1 =1.21KNG42.柱重量= (8.35×2+13.25×2)×(3.6/2+3.6/2-0.1)=151.2KNG53.板重量G=3.6×(3×14+3×8+0.5×6)+3×(3×4)+3.4×2.5×3.5=314.15KN64.墙重量=3×(10.5+10.5+6.1)+12.2×10+9.7×6+12.4×2.5×2+9.7×3G7×0.5+10.4×2.5×0.5+3×(2+6.3) ×0.5+10.3×6.5×0.5+8.1×1+11.8×6×0.5+3×4.5×0.5+3×8.5×0.5+5.5×6×0.5+10.5×6×0.5+10.8×3×0.5=524.18KN5. 活载:根据《建筑抗震设计规范》5.1.3要求楼面板的活载组合值系数为0.5,故:=〔2.0×(3×4+2.5×3.5+3×14)+2.5×(3×11.5+0.5×6)〕×0.5=109.63KN G8则第6层楼面的重力荷载代表值为:G=33.6+88.66+64.89+1.21+151.2+314.15+524.18+109.63=1287.5KN 6第5标准层:1.梁重量⑴截面尺寸:b×h=300mm×600mm=4.2×8=33.6KNG1⑵截面尺寸:b×h=250mm×500mmG=2.86×(3×7+6+4)=88.66KN2(3)截面尺寸:b×h=200mm×450mm=2.06×(3×6+6+2.5×2) =59.74KNG3(4)截面尺寸:b×h=200mm×300mmG=1.21×1 =1.21KN42.柱重量G= (8.35×2+13.25×2)×(3.6/2+3.6/2-0.1)=151.2KN53.板重量G=3.6×(3×8+ 0.5×6)+ 3.4×(3×19.5+2.5×3.5)=325.85K64.墙重量G=5.5×6+10.5×12+10.8×3+4.6×3+6.1×3+12.4×2.5×2+8.17×1+12.2×10+11.8×6+9.7×6=544.6KN5. 活载:根据《建筑抗震设计规范》5.1.3要求楼面板的活载组合值系数为0.5,故:G=〔2.0×(3×19.5+2.5×3.5 )+2.5×(3×8+0.5×6)〕×0.5=101KN10则第5层楼面的重力荷载代表值为:G=33.6+88.66+59.74+1.21+151.2+325.85+544.6+101=1305.86KN 5第4标准层:1.梁重量⑴截面尺寸:b×h=300mm×600mm=4.2×8=33.6KNG1⑵截面尺寸:b×h=250mm×500mm=2.86×(3×7+6+4)=88.66KNG2(3)截面尺寸:b×h=200mm×450mmG=2.06×(3×6+6+2.5×2) =59.74KN3(4)截面尺寸:b×h=200mm×300mm=1.21×1 =1.21KNG42.柱重量= (8.35×2+13.25×2)×(3.6/2+3.6/2-0.1)=151.2KNG53.板重量G=3.6×(3×8+ 0.5×6)+ 3.4×(3×19.5+2.5×3.5)=325.85K64.墙重量=(5.5×6+10.5×12+10.8×3+4.6×3+6.1×3+12.4×2.5×2+8.1×1+12.2 G7×10+11.8×6+9.7×6) ×0.5+(5.5×6+10.5×12+4.6×3+6.1×3+12.4×2.5×2+8.1×1+12.2×4+11.8×6+9.7×6+12.4×6) ×0.5=491.8KN5. 活载:根据《建筑抗震设计规范》5.1.3要求楼面板的活载组合值系数为0.5,故:G=〔2.0×(3×19.5+2.5×3.5 )+2.5×(3×8+0.5×6)〕×0.5=101KN 10则第4层楼面的重力荷载代表值为:G=33.6+88.66+59.74+1.21+151.2+325.85+491.8+101=1253.06KN 4第3标准层:1.梁重量⑴截面尺寸:b×h=300mm×600mm=4.2×8=33.6KNG1⑵截面尺寸:b×h=250mm×500mm=2.86×(3×6+6+4)=80.08KNG2(3)截面尺寸:b×h=200mm×450mm=2.06×(3×6+6+2.5×2) =59.74KNG3(4)截面尺寸:b×h=200mm×300mmG=1.21×1 =1.21KN4(5)截面尺寸:b×h=250mm×550mm=3.44×3 =10.32KNG52.柱重量G= (8.35×2+13.25×2)×(3.6/2+3.6/2-0.1)=151.2KN63.板重量=3.6×(3×8+ 0.5×6)+ 3.4×(3×19.5+2.5×3.5)=325.85KNG74.墙重量=(5.5×6+10.5×12+10.8×3+4.6×3+6.1×3+12.4×2.5×2+8.1×1+12.2 G8×10+11.8×6+9.7×6) ×0.5+(5.5×6+10.5×12+4.6×3+6.1×3+12.4×2.5×2+8.1×1+12.2×4+11.8×6+9.7×6+12.4×6) ×0.5=491.8KN5. 活载:根据《建筑抗震设计规范》5.1.3要求楼面板的活载组合值系数为0.5,故:=〔2.0×(3×19.5+2.5×3.5 )+2.5×(3×8+0.5×6)〕×0.5=101KN G9则第1层楼面的重力荷载代表值为:G=33.6+80.08+59.74+1.21+10.32+151.2+325.85+491.8+101=1254.8KN 3第2标准层:1.梁重量⑴截面尺寸:b×h=300mm×600mmG=4.2×8=33.6KN1⑵截面尺寸:b×h=250mm×500mm=2.86×(3×7+6+4)=88.66KNG2(3)截面尺寸:b×h=200mm×450mm=2.06×(3×6+6+2.5×2) =59.74KNG3(4)截面尺寸:b×h=200mm×300mmG=1.21×1 =1.21KN42.柱重量= (8.35×2+13.25×2)×(3.6/2+3.6/2-0.1)=151.2KNG53.板重量G=3.6×(3×8+ 0.5×6)+ 3.4×(3×19.5+2.5×3.5)=325.85K64.墙重量=5.5×6+10.5×12+10.8×3+4.6×3+6.1×3+12.4×2.5×2+8.1G7×1+12.2×10+11.8×6+9.7×6=544.6KN5. 活载:根据《建筑抗震设计规范》5.1.3要求楼面板的活载组合值系数为0.5,故:=〔2.0×(3×19.5+2.5×3.5 )+2.5×(3×8+0.5×6)〕×0.5=101KNG8则第2层楼面的重力荷载代表值为:G=33.6+88.66+59.74+1.21+151.2+325.85+544.6+101=1305.86KN 2第1标准层:1.梁重量⑴截面尺寸:b×h=300mm×600mm=4.2×8=33.6KNG1⑵截面尺寸:b×h=250mm×500mm=2.86×(3×7+6+4)=88.66KNG2(3)截面尺寸:b×h=200mm×450mm=2.06×(3×6+6+2.5×2) =59.74KNG3(4)截面尺寸:b×h=200mm×300mm=1.21×1 =1.21KNG42.柱重量G= (8.35×2+13.25×2)×(3.6/2+5.2 -0.1)=298.08KN53.板重量=3.6×(3×8+ 0.5×6)+ 3.4×(3×19.5+2.5×3.5)=325.85KG64.墙重量=(5.5×6+10.5×12+10.8×3+4.6×3+6.1×3+12.4×2.5×2+8.1G7×1+12.2×13+11.8×6+9.7×6)×0.5+(7.9×6+14.5×10+12.9×6+6.8×3+14.7×2.5×2+12.8×2.5+8.6×3+12.1×6+14.1×6+10×1)×0.5=584.95KN5. 活载:根据《建筑抗震设计规范》5.1.3要求楼面板的活载组合值系数为0.5,故:=〔2.0×(3×19.5+2.5×3.5 )+2.5×(3×8+0.5×6)〕×0.5=101KNG8则第1层楼面的重力荷载代表值为:G=33.6+88.66+59.74+1.21+185.76+325.85+584.95+101=1493.09KN 1二、荷载分层总汇顶层重力荷载代表值包括:屋面恒载,纵、横梁自重,半层柱自重,半层墙体自重。