《水平地震作用計算案例綜述》1500字

水平地震作用計算案例綜述1.1重力荷載代表值計算結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的分析計算是是將各樓層的荷載集中作用于一個質(zhì)點，集中于各質(zhì)點的重力荷載Gi為計算單位范圍內(nèi)各樓層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻，柱等重力荷載（電梯間樓面自重荷載近似取一般樓面自重荷載的1.2倍）。計算時各可變荷載的組合系數(shù)可查表采用；屋面上的可變荷載取雪荷載。各層重力荷載代表值見下表1-1~1-4：表1-1重力荷載代表值G1項目單位面積重量（KN/m2）面積（m2）單位長度重量（KN/m）長度（m）重量（KN）外墻（承重）5.615260.341461.81外墻（非承重）2.575243.09625.96內(nèi)墻(承重)5.476362.761986.47內(nèi)墻（非承重）2.436771.541879.47門窗0.45113.89樓板3.7421200.884493.69樓梯間，電梯間4.49046.50208.79梁200mm×500mm2.00698.6197.79梁200mm×400mm1.478124.0183.27樓面活荷載2.002454.76合計13626.82G1=1461.81+625.96+1986.47+1879.47+113.89+4493.69+208.79+197.79+183.27+2454.76*0.5=12378.52KN表1-2重力荷載代表值G2-G7項目單位面積重量（KN/m2）面積（m2）單位長度重量（KN/m）長度（m）重量（KN）外墻（承重）5.615262.501473.94外墻（非承重）2.575247.95638.47內(nèi)墻(承重)5.476362.761986.47內(nèi)墻（非承重）2.436785.851914.33門窗0.45111.11樓板3.7421200.884493.69樓梯間，電梯間4.49046.50208.79梁200mm×500mm2.00698.6197.79梁200mm×400mm1.478124.0183.27樓面活荷載2.002454.76合計13683.54G2-G7=1473.94+638.47+1986.47+1914.33+111.11+4493.7+208.79+197.79+183.27+2454.76*0.5=12435.24KN表1-3重力荷載代表值G8項目單位面積重量（KN/m2）面積（m2）單位長度重量（KN/m）長度（m）重量（KN）外墻（承重）5.615262.501473.94外墻（非承重）2.575247.95638.47內(nèi)墻(承重)5.476362.761986.47內(nèi)墻（非承重）2.436785.851914.33門窗0.450111.11屋面板4.5841247.385717.99樓梯間，電梯間4.49046.50208.79女兒墻3.360216.72728.18電梯設(shè)備200梁200mm×500mm2.00698.6197.79梁200mm×400mm1.478124.0183.27雪荷載0.400498.96合計13859.30G8=1473.94+638.47+1986.47+1914.33+111.11+5717.99+208.79+728.18+200+197.79+183.27+498.96*0.5=13609.82KN表1-4重力荷載代表值G9項目單位面積重量（KN/m2）面積（m2）單位長度重量（KN/m）長度（m）重量（KN）外墻5.61557.60323.42內(nèi)墻5.47627.90152.78電、樓梯間屋面板4.58421.6099.01電梯設(shè)備200雪荷載0.4008.64合計783.85G9=323.42+152.78+99.01+200+8.64*0.5=779.53KN1.2結(jié)構(gòu)基本自振周期在估算主體結(jié)構(gòu)自振周期時，可不考慮突出屋面電梯機(jī)房小塔樓的影響，房屋高度H取主體結(jié)構(gòu)的高度。沿建筑物高度均布重力荷載q=（12378.52+12435.24*6+13609.82+779.53）/24=4224.14KN/mY方向結(jié)構(gòu)頂點假想水平位移uT=(qH4)/(8?EcIeq)=(4224.14*244)/(8*1.1521*109)=0.126mY方向結(jié)構(gòu)基本自振周期T1=1.7φT√uT=1.7*1.0*√0.126=0.603s1.3結(jié)構(gòu)重力二階效應(yīng)及整體穩(wěn)定1.3.1結(jié)構(gòu)重力二階效應(yīng)《高規(guī)》要求，對于剪力墻結(jié)構(gòu)，當(dāng)滿足EJd≥2.7H2?Gi時，可不考慮重力二階效應(yīng)，否則應(yīng)考慮重力二階效應(yīng)對水平地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的不利影響。取EJd=?EcIeq=1.1521*109KN·m2≥2.7H2?Gi=2.7*242*101379.36=0.158*109KN·m2，可不進(jìn)行重力二階效應(yīng)的計算。1.3.2結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定根據(jù)《高規(guī)》要求，對于剪力墻結(jié)構(gòu)，當(dāng)滿足EJd=?EcIeq=1.1521*109KN·m2＞1.4H2?Gi=0.082*109KN·m2，能夠保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。1.4水平地震作用計算該房屋主體結(jié)構(gòu)高度不超過40m，且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，故可采用底部剪力法計算水平地震作用。本工程只進(jìn)行Y方向水平地震作用的計算。1.4.1總地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值本工程為8度設(shè)防，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組，特征周期Tg=0.4s,水平地震影響系數(shù)最大值αmax=0.16。當(dāng)5Tg≥T1＞Tg時，水平地震影響系數(shù)α=（Tg/T1）γη2αmax，其中γ=0.9，η2=1.0，即α=（0.4/0.603）0.9*1.0*0.16=0.110結(jié)構(gòu)總等效重力荷載代表值Geq=0.85?GE=0.85*101379.36=86172.46KN總地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEK=αGeq=0.110*86172.46=9478.97KN1.4.2頂部附加水平地震作用由于T1=0.603s＞1.4Tg=0.56s，應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用，頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值ΔFn=δnFEK當(dāng)T1＞1.4Tg時，δn=0.08T1+0.01=0.08*0.603+0.01=0.058ΔFn=δnFEK=0.058*9478.97=549.78KN1.4.3突出屋面電梯機(jī)房塔樓水平地震作用放大系數(shù)在本工程中，突出屋面電梯機(jī)房塔樓水平地震作用放大系數(shù)可取為βn=3。1.4.4各樓層的水平地震作用按底部剪力法公式進(jìn)行計算：Fi=GiHi?GiHiFEK1.4.5各樓層水平地震作用總剪力和總彎矩樓層水平地震作用總剪力Vi=?Fj（j=1，2，···n）（5.5）樓層水平地震作用總彎矩Mi=?Fj(Hj-Hi-1)（i=1，2，···n，j=i）（5.6）表1-5各樓層的水平地震作用樓層Gi/KNHi/mGiHi/KN·mFi/KN倒三角形頂部集中力9779.5327.0021047.31813609.8224.00326635.682094.78549.78+134.83712435.2421.00261140.041675.12612435.2418.00223834.321435.81512435.2415.00186528.601196.51412435.2412.00149222.88957.20312435.249.00111917.16717.91212435.246.0074611.44478.60112378.523.0037135.56238.41合計101379.361392072.998794.34684.61表1-6各樓層的水平地震作用總剪力和總彎矩樓層12345Vi/KN9478.959240.548761.948044.037086.83Mi/KN·m167614.02139177.17111455.5585169.7361037.64表1-6各樓層的水平地震作用總剪力和總彎矩續(xù)表1-6樓層6789Vi/KN5890.324454.512779.39404.49Mi/KN·m39777.1522106.198742.661213.47表1-7水平地震作用計算層次層高/mHi/mGi/KNGiHiFi/KNVi/KNFiHi/KN·m93.0027.00779.530.0151404.49404.4910921.2383.0024.0013609.820.23462644.562779.3963469.4473.0021.0012435.240.18761675.124454.5135177.5263.0018.0012435.240.16081435.815890.3225844.5853.0015.0012435.240.13401196.517086.8317947.6543.0012.0012435.240.1072957.208044.0311486.4033.009.0012435.240.0804717.918761.946461.1923.006.0012435.240.0536478.