風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計算

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計算：框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算采用D值法。計算時首先將框架各樓層的層間總剪力Vj，按各柱的側(cè)移剛度值（D值）在該層總側(cè)移剛度所占比例分配到各柱，即可求得第j層第i柱的層間剪力Vij；根據(jù)求得的各柱層間剪力Vij和修正后的反彎點位置Y，即可確定柱端彎矩Mc上和Mc下；由節(jié)點平衡條件，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點左右梁端彎矩之和按線剛度比例分配，可求出各梁端彎矩；進而由梁的平衡條件求出梁端剪力；最后，第j層第i柱的軸力即為其上各層節(jié)點左右梁端剪力代數(shù)和。（1） 一榀框架上風(fēng)荷載的作用計算：前面已經(jīng)算出風(fēng)荷載作用下的一榀框架下每層樓的剪力，但

2、是還要計算出一品框架下每根柱子分得的剪力,具體的計算結(jié)果見下表:F軸1柱層數(shù)hi(m)Di層剛度和層剪力(KN)單柱分得的剪力(KN)103.22.12E+041.00E+06168.39 3.55 93.62.12E+041.00E+06271.54 5.72 83.62.12E+041.00E+06368.46 7.77 73.62.12E+041.00E+06458.10 9.66 63.62.12E+041.00E+06539.81 11.38 53.62.12E+041.00E+06614.67 12.96 43.82.32E+041.03E+06686.48 15.52 33.82

3、.32E+041.03E+06750.13 16.96 23.82.32E+041.03E+06806.61 18.24 16.31.14E+052.81E+06900.06 36.61 F軸2柱層數(shù)hi(m)Di層剛度和層剪力(KN)單柱分得的剪力(KN)103.23.21E+041.00E+06168.39 5.37 93.63.21E+041.00E+06271.54 8.67 83.63.21E+041.00E+06368.46 11.76 73.63.21E+041.00E+06458.10 14.62 63.63.21E+041.00E+06539.81 17.23 53.63.2

4、1E+041.00E+06614.67 19.62 43.83.96E+041.03E+06686.48 26.51 33.83.96E+041.03E+06750.13 28.97 23.83.96E+041.03E+06806.61 31.15 16.31.31E+052.81E+06900.06 41.86 F軸3柱層數(shù)hi(m)Di層剛度和層剪力(KN)單柱分得的剪力(KN)103.23.21E+041.00E+06168.39 5.37 93.63.21E+041.00E+06271.54 8.67 83.63.21E+041.00E+06368.46 11.76 73.63.21E

5、+041.00E+06458.10 14.62 63.63.21E+041.00E+06539.81 17.23 53.63.21E+041.00E+06614.67 19.62 43.83.96E+041.03E+06686.48 26.51 33.83.96E+041.03E+06750.13 28.97 23.83.96E+041.03E+06806.61 31.15 16.31.31E+052.81E+06900.06 41.86 F軸4柱層數(shù)hi(m)Di層剛度和層剪力(KN)單柱分得的剪力(KN)103.22.12E+041.00E+06168.39 3.55 93.62.12E+

6、041.00E+06271.54 5.72 83.62.12E+041.00E+06368.46 7.77 73.62.12E+041.00E+06458.10 9.66 63.62.12E+041.00E+06539.81 11.38 53.62.12E+041.00E+06614.67 12.96 43.82.32E+041.03E+06686.48 15.52 33.82.32E+041.03E+06750.13 16.96 23.82.32E+041.03E+06806.61 18.24 16.31.14E+052.81E+06900.06 36.61 （2） 風(fēng)荷載作用下反彎點高度的

7、計算:反彎點高度比即: V=V0+V1+V2+V3式中:V0 標準層反彎點高度比；注：本框架風(fēng)荷載采用分段式均布荷載，故可查高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表5.8a。V1 因上、下層梁剛度比變化的修正值，查高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表5.9；V2 因上層層高變化的修正值，查高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表5.10；V3 因下層層高變化的修正值，查高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表5.10。 具體計算結(jié)果見下表：F軸橫向框架柱在風(fēng)荷載作用下的反彎點高度修正層數(shù)縱向軸標梁柱線剛度比V0V1V2V3V110.0.8750.000 -0.015 0.000 0.8620.0.841 0.000 -0.050 0.000 0.79 30.0.841 0.0

8、00 -0.050 0.000 0.79 40.0.8750.000 -0.015 0.000 0.86210.0.600 0.000 0.000 -0.107 0.49 20.0.550 0.000 0.000 -0.064 0.49 30.0.550 0.000 0.000 -0.064 0.49 40.0.600 0.000 0.000 -0.107 0.49 310.0.475 0.000 0.000 0.000 0.48 20.0.450 0.000 0.000 0.000 0.45 30.0.450 0.000 0.000 0.000 0.45 40.0.475 0.000 0.0

9、00 0.000 0.48 410.0.425 0.000 -0.013 0.000 0.41 20.0.450 0.000 0.000 0.000 0.45 30.0.450 0.000 0.000 0.000 0.45 40.0.425 0.000 -0.013 0.000 0.41 510.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 21.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 31.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 40.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 610.7480.450 0.000 0

10、.000 0.000 0.45 21.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 31.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 40.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 710.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 21.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 31.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 40.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 810.7480.424 0.000 0.000 0.000 0.42 21.0.450 0.000

11、 0.000 0.000 0.45 31.0.450 0.000 0.000 0.000 0.45 40.7480.424 0.000 0.000 0.000 0.42 910.7480.400 0.000 0.000 0.000 0.40 21.0.450 0.000 0.000 0.000 0.45 31.0.450 0.000 0.000 0.000 0.45 40.7480.400 0.000 0.000 0.000 0.40 1010.7480.300 0.000 0.000 0.000 0.30 21.0.400 0.000 0.000 0.000 0.40 31.0.400 0.

12、000 0.000 0.000 0.40 40.7480.300 0.000 0.000 0.000 0.30 （3） 計算各柱端、梁端彎矩: 柱端彎矩計算：柱上下端彎矩按式： M u = V (1 - y)h ， M d = Vyh 計算； 梁端彎矩計算：梁端彎矩按式 M = ib / å ib ´ (M u + M d )具體結(jié)果如下：F軸1柱層數(shù)hi(m)單柱分得的剪力(KN)柱反彎點高度柱上端彎矩（KN.m）柱下端彎矩（KN.m）103.23.55 0.30 7.95 3.41 93.65.72 0.40 12.36 8.24 83.67.77 0.42 16.11

13、 11.86 73.69.66 0.45 19.12 15.64 63.611.38 0.45 22.53 18.43 53.612.96 0.45 25.65 20.99 43.815.52 0.41 34.69 24.29 33.816.96 0.48 33.83 30.61 23.818.24 0.49 35.15 34.15 16.336.61 0.8831.45 202.97 F軸2柱層數(shù)hi(m)單柱分得的剪力(KN)柱反彎點高度柱上端彎矩（KN.m）柱下端彎矩（KN.m）103.25.37 0.40 10.32 6.88 93.68.67 0.45 17.16 14.04 83.

14、611.76 0.45 23.28 19.05 73.614.62 0.50 26.31 26.31 63.617.23 0.50 31.01 31.01 53.619.62 0.50 35.31 35.31 43.826.51 0.45 55.41 45.34 33.828.97 0.45 60.55 49.54 23.831.15 0.49 60.90 57.48 16.341.86 0.79 55.11 208.58 F軸3柱層數(shù)hi(m)單柱分得的剪力(KN)柱反彎點高度柱上端彎矩（KN.m）柱下端彎矩（KN.m）103.25.37 0.40 10.32 6.88 93.68.67 0

15、.45 17.16 14.04 83.611.76 0.45 23.28 19.05 73.614.62 0.50 26.31 26.31 63.617.23 0.50 31.01 31.01 53.619.62 0.50 35.31 35.31 43.826.51 0.45 55.41 45.34 33.828.97 0.45 60.55 49.54 23.831.15 0.49 60.90 57.48 16.341.86 0.79 55.11 208.58 F軸4柱層數(shù)hi(m)單柱分得的剪力(KN)柱反彎點高度柱上端彎矩（KN.m）柱下端彎矩（KN.m）103.23.55 0.30 7.

16、95 3.41 93.65.72 0.40 12.36 8.24 83.67.77 0.42 16.11 11.86 73.69.66 0.45 19.12 15.64 63.611.38 0.45 22.53 18.43 53.612.96 0.45 25.65 20.99 43.815.52 0.41 34.69 24.29 33.816.96 0.48 33.83 30.61 23.818.24 0.49 35.15 34.15 16.336.61 0.8827.68 202.97 風(fēng)荷載作用下的梁端彎矩層數(shù)hi1軸右端彎矩（KN.M）2軸左端彎矩(KN.M)2軸右端彎矩(KN.M)3軸

17、左端彎矩(KN.M)3軸右端彎矩(KN.M)4軸左端彎矩(KN.M)103.27.95 5.22 5.10 5.10 5.22 7.95 93.615.77 12.16 11.87 11.87 12.16 15.77 83.624.35 18.88 18.44 18.44 18.88 24.35 73.630.97 22.95 22.41 22.41 22.95 30.97 63.638.17 29.00 28.32 28.32 29.00 38.17 53.644.09 33.55 32.76 32.76 33.55 44.09 43.855.68 45.90 44.82 44.82 45.

18、90 55.68 33.858.12 53.58 52.31 52.31 53.58 58.12 23.865.76 55.88 54.56 54.56 55.88 65.76 16.366.44 56.97 55.62 55.62 56.97 66.44 （4） 計算各梁端剪力:計算方法：以梁為隔離體根據(jù)力矩平衡可得到梁端剪力。具體計算結(jié)果如下表：風(fēng)荷載作用下的梁端剪力層數(shù)1軸右端剪力2軸左端剪力2軸右端剪力3軸左端剪力3軸右端剪力4軸左端剪力101.36 1.36 1.59 1.59 1.36 1.36 92.88 2.88 3.71 3.71 2.88 2.88 84.46 4.46 5

19、.76 5.76 4.46 4.46 75.56 5.56 7.00 7.00 5.56 5.56 66.93 6.93 8.85 8.85 6.93 6.93 58.00 8.00 10.24 10.24 8.00 8.00 410.47 10.47 14.01 14.01 10.47 10.47 311.52 11.52 16.35 16.35 11.52 11.52 212.54 12.54 17.05 17.05 12.54 12.54 112.72 12.72 17.38 17.38 12.72 12.72 注：單位為KN（5） 計算各柱軸力:計算方法：已知梁的剪力，由上到下利用節(jié)點

20、的豎向力平衡條件，即可得到柱的軸力，計算方法同恒。具體計算結(jié)果如下：風(fēng)荷載作用下各柱的軸力（KN）截面位置1柱軸力2 柱軸力3 柱軸力4 柱軸力10 層柱頂-1.36 -0.24 0.24 1.36 9 層柱頂-4.24 -1.07 1.07 4.24 8 層柱頂-8.69 -2.37 2.37 8.69 7 層柱頂-14.25 -3.82 3.82 14.25 6 層柱頂-21.18 -5.74 5.74 21.18 5 層柱頂-29.18 -7.97 7.97 29.18 4 層柱頂-39.66 -11.51 11.51 39.66 3 層柱頂-51.17 -16.34 16.34 51.

21、17 2 層柱頂-63.71 -20.85 20.85 63.71 1 層柱頂-76.43 -25.51 25.51 76.43 （6） 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力圖繪制:風(fēng)載作用下的梁端、柱端彎矩，梁端柱端剪力，柱的軸力計算完畢，恒載作用下的標準值如下幾圖所示：手算風(fēng)荷載作用下柱端彎矩圖 手算風(fēng)荷載作用下兩端彎矩圖與電算內(nèi)力圖的比較：電算風(fēng)荷載作用下柱端彎矩圖 電算風(fēng)荷載作用下兩端彎矩圖誤差分析：風(fēng)荷載作用下梁柱剪力圖的繪制與誤差分析：手算風(fēng)荷載作用下的梁柱剪力圖電算風(fēng)荷載作用下的梁柱剪力圖誤差分析：風(fēng)荷載作用下柱軸力圖的繪制與誤差分析：手算風(fēng)荷載作用下的柱軸力圖 電算風(fēng)荷載作用下的柱軸力圖誤差分析

22、：水平地震作用下框架內(nèi)力計算：框架在水平地震荷載作用下的內(nèi)力計算采用D值法。計算時首先將框架各樓層的層間總剪力Vj，按各柱的側(cè)移剛度值（D值）在該層總側(cè)移剛度所占比例分配到各柱，即可求得第j層第i柱的層間剪力Vij；根據(jù)求得的各柱層間剪力Vij和修正后的反彎點位置Y，即可確定柱端彎矩Mc上和Mc下；由節(jié)點平衡條件，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點左右梁端彎矩之和按線剛度比例分配，可求出各梁端彎矩；進而由梁的平衡條件求出梁端剪力；最后，第j層第i柱的軸力即為其上各層節(jié)點左右梁端剪力代數(shù)和。（1）一榀框架上的地震作用：前面已經(jīng)算出地震荷載作用下的一榀框架下每層樓的剪力，但是還要計算出一品框架下

23、每根柱子分得的剪力,具體的計算結(jié)果見下表:F軸1柱層數(shù)hi（m）Di層剛度和層剪力（KN）單柱分得的剪力（KN）103.22.12E+041.00E+061073.63 21.50 93.62.12E+041.00E+061418.25 28.40 83.62.12E+041.00E+061728.12 34.61 73.62.12E+041.00E+062003.24 40.12 63.62.12E+041.00E+062243.61 44.93 53.62.12E+041.00E+062449.22 49.05 43.82.32E+041.03E+062629.30 56.47 33.82

24、.32E+041.03E+062776.25 59.63 23.82.32E+041.03E+062883.02 61.92 16.31.14E+052.81E+062958.80 114.33 F軸2柱層數(shù)hi（m）Di層剛度和層剪力（KN）單柱分得的剪力（KN）103.23.21E+041.00E+061073.63 34.26 93.63.21E+041.00E+061418.25 45.26 83.63.21E+041.00E+061728.12 55.15 73.63.21E+041.00E+062003.24 63.93 63.63.21E+041.00E+062243.61 71

25、.60 53.63.21E+041.00E+062449.22 78.16 43.83.96E+041.03E+062629.30 101.55 33.83.96E+041.03E+062776.25 107.22 23.83.96E+041.03E+062883.02 111.35 16.31.31E+052.81E+062958.80 130.72 F軸3柱層數(shù)hi（m）Di層剛度和層剪力（KN）單柱分得的剪力（KN）103.23.21E+041.00E+061073.63 34.26 93.63.21E+041.00E+061418.25 45.26 83.63.21E+041.00E+

26、061728.12 55.15 73.63.21E+041.00E+062003.24 63.93 63.63.21E+041.00E+062243.61 71.60 53.63.21E+041.00E+062449.22 78.16 43.83.96E+041.03E+062629.30 101.55 33.83.96E+041.03E+062776.25 107.22 23.83.96E+041.03E+062883.02 111.35 16.31.31E+052.81E+062958.80 130.72 F軸4柱層數(shù)hi（m）Di層剛度和層剪力（KN）單柱分得的剪力（KN）103.22.

27、12E+041.00E+061073.63 21.50 93.62.12E+041.00E+061418.25 28.40 83.62.12E+041.00E+061728.12 34.61 73.62.12E+041.00E+062003.24 40.12 63.62.12E+041.00E+062243.61 44.93 53.62.12E+041.00E+062449.22 49.05 43.82.32E+041.03E+062629.30 56.47 33.82.32E+041.03E+062776.25 59.63 23.82.32E+041.03E+062883.02 61.92

28、16.31.14E+052.81E+062958.80 114.33 （2）地震作用下反彎點高度的計算:反彎點高度比即: V=V0+V1+V2+V3式中:V0 標準層反彎點高度比；注：本框架地震荷載采用分段式倒三角形荷載，故可查高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表5.8b。V1 因上、下層梁剛度比變化的修正值，查高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表5.9；V2 因上層層高變化的修正值，查高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表5.10；V3 因下層層高變化的修正值，查高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表5.10。 具體計算結(jié)果見下表：層數(shù)縱向軸標梁柱線剛度比V0V1V2V3V110.0.795 0.000 -0.015 0.000 0.78 20.0.882 0.00

29、0 -0.050 0.000 0.83 30.0.882 0.000 -0.050 0.000 0.83 40.0.795 0.000 -0.015 0.000 0.78 210.0.625 0.000 0.000 -0.107 0.52 20.0.550 0.000 0.000 -0.064 0.49 30.0.550 0.000 0.000 -0.064 0.49 40.0.625 0.000 0.000 -0.107 0.52 310.0.525 0.000 0.000 0.000 0.53 20.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 30.0.500 0.000 0

30、.000 0.000 0.50 40.0.525 0.000 0.000 0.000 0.53 410.0.450 0.000 -0.013 0.000 0.44 20.0.484 0.000 0.000 0.000 0.48 30.0.484 0.000 0.000 0.000 0.48 40.0.450 0.000 -0.013 0.000 0.44 510.7480.474 0.000 0.000 0.000 0.47 21.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 31.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 40.7480.474 0.000 0.0

31、00 0.000 0.47 610.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 21.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 31.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 40.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 710.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 21.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 31.0.500 0.000 0.000 0.000 0.50 40.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 810.7480.450 0.0

32、00 0.000 0.000 0.45 21.0.470 0.000 0.000 0.000 0.47 31.0.470 0.000 0.000 0.000 0.47 40.7480.450 0.000 0.000 0.000 0.45 910.7480.400 0.000 0.000 0.000 0.40 21.0.450 0.000 0.000 0.000 0.45 31.0.450 0.000 0.000 0.000 0.45 40.7480.400 0.000 0.000 0.000 0.40 1010.7480.324 0.000 0.000 0.000 0.32 21.0.420

33、0.000 0.000 0.000 0.42 31.0.420 0.000 0.000 0.000 0.42 40.7480.324 0.000 0.000 0.000 0.32 （3）計算各柱端、梁端彎矩: 柱端彎矩計算：柱上下端彎矩按式： M u = V (1 - y)h ， M d = Vyh 計算； 梁端彎矩計算：梁端彎矩按式 M = ib / å ib ´ (M u + M d )具體結(jié)果如下：F軸1柱層數(shù)hi（m）單柱分得的剪力（KN）柱反彎點高度柱上端彎矩(KN.M)柱下端彎矩(KN.M)103.221.50 0.32 46.51 22.29 93.628.4

34、0 0.40 61.35 40.90 83.634.61 0.45 68.52 56.06 73.640.12 0.45 79.43 64.99 63.644.93 0.45 88.96 72.78 53.649.05 0.47 92.87 83.69 43.856.47 0.44 120.85 93.74 33.859.63 0.53 107.63 118.96 23.861.92 0.52 113.47 121.83 16.3114.33 0.86 100.84 619.45 F軸2柱層數(shù)hi（m）單柱分得的剪力（KN）柱反彎點高度柱上端彎矩(KN.M)柱下端彎矩(KN.M)103.234

35、.26 0.42 63.59 46.05 93.645.26 0.45 89.61 73.32 83.655.15 0.47 105.22 93.31 73.663.93 0.50 115.07 115.07 63.671.60 0.50 128.88 128.88 53.678.16 0.50 140.69 140.69 43.8101.55 0.48 199.12 186.77 33.8107.22 0.50 203.73 203.73 23.8111.35 0.49 217.69 205.44 16.3130.72 0.78 181.17 642.34 F軸3柱層數(shù)hi（m）單柱分得的剪

36、力（KN）柱反彎點高度柱上端彎矩(KN.M)柱下端彎矩(KN.M)103.234.26 0.42 63.59 46.05 93.645.26 0.45 89.61 73.32 83.655.15 0.47 105.22 93.31 73.663.93 0.50 115.07 115.07 63.671.60 0.50 128.88 128.88 53.678.16 0.50 140.69 140.69 43.8101.55 0.48 199.12 186.77 33.8107.22 0.50 203.73 203.73 23.8111.35 0.49 217.69 205.44 16.3130

37、.72 0.78 181.17 642.34 F軸4柱層數(shù)hi（m）單柱分得的剪力（KN）柱反彎點高度柱上端彎矩(KN.M)柱下端彎矩(KN.M)103.221.50 0.32 46.51 22.29 93.628.40 0.40 61.35 40.90 83.634.61 0.45 68.52 56.06 73.640.12 0.45 79.43 64.99 63.644.93 0.45 88.96 72.78 53.649.05 0.47 92.87 83.69 43.856.47 0.44 120.85 93.74 33.859.63 0.53 107.63 118.96 23.861.

38、92 0.52 113.47 121.83 16.3114.33 0.86 100.84 619.45 水平地震荷載作用下梁端彎矩（KN.m）層數(shù)hi1軸右端彎矩2軸左端彎矩2軸右端彎矩3軸左端彎矩3軸右端彎矩4軸左端彎矩103.20 46.51 32.17 31.42 31.42 32.17 46.51 93.60 83.64 68.64 67.02 67.02 68.64 83.64 83.60 109.42 90.34 88.21 88.21 90.34 109.42 73.60 135.49 105.43 102.95 102.95 105.43 135.49 63.60 153.94 123.43 120.52 120.52 123.43 153.94 53.60 165.66 136.39 133.18 133.18 136.39 165.66 43.80 204.54 171.93 167.88 167.88 171.93 204.54 33.