第五章 横向水平地震荷载计算

第五章 横向水平地震荷载计算
5.1 各楼层重力荷载代表值
集中质点系各质点重力荷载代表值的集中方法，随结构类型和计算模型而异。

对于多层框架结构，重力荷载代表值一般取：恒载+0.5 活载，对于质点荷载的集中方法：顶层质点为屋盖和顶层上半个层高范围；一般层质点为楼盖和上、下各半个层高范围。

5.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算
该建筑结构高度远小于40m ，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切
为主，因此用底部剪力法来计算水平地震作用。

本设计为7 度设防，抗震等级为三级，根据相关的地质条件查《抗震设计规范》按第二类场地，第一组抗震设计，Tg =0.35s ，αmax=0.08，等效重力荷载系数ξ=0.85，根据经验公式
s 32.08
.166.181053.025.01053.025.03
2
3-3
2
3-1=⨯⨯+
=⨯+
=B
H
T <1.4Tg
=0.49s
所以，不需要考虑顶部附加水平地震作用。

取9
.01T g ⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛=T α 089.008.00.310.359
.0max =⨯⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛=α
计算总水平地震作用标准值即底部剪力eq 1：G F F EK EK α= 式中，1α相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；
eq G 结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的85％；
eq G = 0.85∑i G = 0.85×
2182.61 =1855.22 1.16522.1855089.0eq 1=⨯==G F RK αKN
则质点 i 的水平地震作用i F 为：EK n
j
j j i i F H G H G F ∑==
1
i
式中： j G G ,i 分别为集中于质点i ，j 的荷载代表值; j H H ,i 分别为质点i,j 的计算高度。

具体计算过程如下表，各楼层的地震剪力按∑==
n
K
K F V 1
来计算，一并列入表中，
表5-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表
5.3 水平地震作用下的位移验算
用 D 值法来验算：框架第i 层的层间剪力i V ，层间位移i ）u （∆及结构顶点位 移u 分别按下式来计算
∑==
n
k
K F V 1
i ∑==∆s
j ij i i D V u 1
/)( ∑=∆=
n
k
k u u 1
)( 计算过程见下表。

表中计算了各层的层间弹性位移角i h /u i e ∆=θ
从表中可以看到，最大层间弹性位移角发生在第一层,0.00034<1/550，满足要
5.4 刚重比和剪重比验算
为了保证结构的稳定和安全，需分别进行结构刚重比和剪重比验算。

各层的刚重比和剪重比见表5-4。

表5-4 各层刚重比和剪重比
注：）
（n
1
j j KN G ∑= 一栏中，分子为j 层的重力荷载标准值，分母为第j 层重力荷载的设计值。

刚重比计算用重力荷载设计值，剪重比计算用重力荷载标准值。

由表5-4可见，各层刚重比均大于20，不必考虑重力二阶效应，各层剪重比均大于0.016，满足剪重比的要求。