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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。

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