地震作用内力计算

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 2 0.1225=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8章 水平地震作用下的内力和位移计算重力荷载代表值计算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滋面活荷载，纵、横梁自重，楼面上、下各半层柱及纵、横墙体自重。

第五层重力荷载代表值计算层高H=，屋面板厚h=120mm 半层柱自重（b x h=500mr K 500mm :4 x 25XXX 2= 柱自重：屋面梁自重3.16kN/m 7.6m 0.3m 2 1.495kN/m (3m 0.3m) 3.16 6.6 0.5 4 1.495kN/m (6.6m 0.25m) 2 147.16kN屋面梁自重： 半层墙自重带窗墙（190厚）:3 82.98 KN屋面板自重26.5kN/m6.6m (7.6m 2 3m) 780.78kN顶层无窗墙（190厚）：14.25 0.1920 0.02 23.90.6 6.6 31.25KN14.25 0.19 20 0.02 23.9 0.6 6.61 5 1 8 14.25 0.19200.020.45墙自重: KN女儿墙:14.25 0.19 20 0.02 21.6 6.6 37.04KN第五层重量++++= KN顶层重力荷载代表值G 5 = KN第二至四层重力荷载代表值计算层高H=，楼面板厚h=100mm半层柱自重：同第五层，为 KN则整层为X 2= KN 楼面梁自重：3.3kN/m 7.6m 0.3m 2 1.6kN/m (3m 0.3m)3.3 6.6 0.5 4 1.6kN / m (6.6m 0.25m) 2 154.3kN半墙自重：同第五层，为则整层为 2XX 4= KN楼面板自重：4XX( +3+) = KN第二至四层各层重量=+++= KN第二至四层各层重力荷载代表值为：G2-4953.56 50% 2.5 6.6 7.6 2 3.5 6.6 3 1113.61KN活载:Q2-4=(2.5 6.6 7.6 2 3.5 6.6 3) 50% 160.05KN第一层重力荷载代表值计算层高H=，柱高H J=++=,楼面板厚h=100mm半层柱自重：(b X h=500m X 500mm :4 X 25XXX 2=65 KN则柱自重：65+= KN楼面梁自重：同第2层，为KN半层墙自重(190mm：4 214.25 0.19 20 0.02 2 0.6 6.6215 1 814.25 0.19 20 0.02 0.45 31.14KN2二层半墙自重(190mr)： KN则墙自重为：(+)X 4= KN楼面板自重：同第2层，为第1层重量=+++=第1层重力荷载代表值为：G i=+50%<(XXX 2+XX 3)= KN活载：Q=50X(XXX 2+XX 3) = KN综上所述，结构等效总重力荷载代表值为：G e q 0.85G E 0.85 G i G? G3 G4 G50.85 1013.46 917.37 3 1106.65 4141.39 KNG eq== X (G计G+G+G+G)= X + X 3+水平地震作用计算和位移计算结构基本自振周期的计算框架梁柱的抗侧刚度计算见表6-1、表6-2、表6-3.表6-1横梁、框架柱线刚度计算考虑梁柱线刚度比，用D值法计算各楼层框架柱的侧向刚度。

八地震作用内力计算（一）重力荷载代表值计算1．屋面雪荷载标准值Q sk=0.65×[7.8×6×(7.2×2+3.0)+3.9×(3.0+7.2)+7.8×7.2×2+10.1×3.9+3.9×7.2]=0.65×1034=787kN2．楼面活荷载标准值Q1k=Q2k=2.5×[3.0×7.8×6+3.9×(3.0+7.2)+3.9×(7.2×3+10.1) +3.9×7.2]+2.0×(7.8×7.2×12+3.9×7.2 +7.8×10.1)=2.5×332+2.0×781=2397kNQ3k=Q4k=2.5×332+2.0×(7.8×7.2×12+3.9×7.2)=2.5×332+2.0×702=2239kN3．屋盖、楼盖自重G5k=25×{1034×0.1+0.2×(0.6-0.1)×(7.2×12+3.9×2)+0.3×(0.8-0.1)×[3.9+(3.9×3+7.8×6)×2+(7.8×6+3.9)×2+3.9×3)+(7.2×5+10.1×2+(7.2×2+3.0)×7+3.0+7.2)]}+( 20×0.02+7×(0.08+0.16)/2+17×0.02)×1034=25×201.48+1.58×1034=6666kNG4k=25×201.48+(20×0.02+17×0.02+0.65)×1034=6470kNG1k=G2k=25×{(332+781)×0.1+0.2×(0.6-0.1)×(7.2×12+3.9×2+7.8×2)+0.3×(0.8-0.1)×[(3.9+(3.9×3+7.8×6)×2+(7.8×6+3.9)×2+3.9×3)+(7.2×5+10.1×2+(7.2×2+3.0)×7+3.0+7.2)+10.1+7.8]}+ (20×0.02+17×0.02+0.65)×(332+781)=25×214.70+1.39×1113=6871kN4．女儿墙自重G’=1.0×[(3.9×3+7.8×6+3.9)×2+(10.1+7.2+3.0+7.2)×2]×(18×0.24+17×0.02×2)=179.8×4.66=835kN5．三～五层墙柱等自重柱自重 (0.6×0.6×3.6×25+4×0.6×3.6×0.02×17)×39=1378kN门面积 2.6×1.0×25=65m2窗面积 2.3×1.8×24+10.1×1.8×2=136m2门窗自重 65×0.2+136×0.4=67kN墙体自重 {3.6×[7.8×24+7.2×14+3.9×2+8.7+3.9×2+(7.8+7.2)×2+3.9×2+4.2×2+10.1×2]-(136+65)}×0.24×18=(3.6×378.4-201)×4.32=5017kN 小计6462kN6．二层墙柱等自重柱自重 (0.6×0.6×3.6×25+4×0.6×3.6×0.02×17)×40=1413kN 门面积 65m 2 窗面积 136m 2 门窗自重 67kN墙自重 [3.6×(378.4+10.1)-201]×4.32=5174kN 小计 6654kN7．底层墙柱等自重柱自重 (0.65×0.65×4.2×25+4×0.65×4.2×0.02×17)×40=1923kN 门面积 2.6×1.0×7+2.6×1.5×14=72.8 m 2 窗面积 1.8×6.2×11=122.76 m 2门窗自重 72.8×0.2+122.76×0.4=64kN墙自重 [4.2×(7.8×24+7.2×14+10.1×2)-122.76-72.8]×0.24×18=4747kN 小计6734kN各层重力荷载代表值汇总如下：11126kN 7875.06462216666835G 5=⨯+⨯++=14052kN22395.064626470G G 43=⨯++== 14628kN 23975.06654216462216871G 2=⨯+⨯+⨯+=14764kN 23975.06734216654216871G 1=⨯+⨯+⨯+=（二）水平地震作用计算1．各层D 值汇总（D 单位：104kN/m ） 计算过程见下表2．顶点位移计算（将重力荷载代表值Gi 作为水平荷载） u T =41068.14511126⨯+41068.1451405211126⨯++41068.145140521405211126⨯+++410150.1814628140521405211126⨯++++410150.181476414628140521405211126⨯++++ =167m .010)304.79862.35929.26283.17637.(73=⨯++++-3．基本自振周期486s .0167.07.07.1u 7.1T T T 1=⨯⨯=ψ=4．基本自振周期水平地震影响系数设计地震分组第一组，场地类别Ⅱ类，T g =0.35s ，地震加速度0.10g ，多遇地震下αmax =0.08 06.008.00.1)486.035.0(9.01=⨯⨯=α5．结构底部剪力标准值7kN .3499)1476414628140521405211126(85.006.0G F eq 1Ek =++++⨯⨯==α6．各层水平地震作用标准值49s .04T .1486s .0T g 1=<=，故不需考虑顶部附加地震作用 m 2kN .782493.514764H G 11⋅=⨯= m 2kN .1301893.6)3.5(14682H G 22⋅=+⨯=m 175650kN 2)3.63.5(14052H G 33⋅=⨯+⨯= m 2kN .2262373)3.63.5(14052H G 44⋅=⨯+⨯=m 2kN .2191824)3.63.5(11126H G 55⋅=⨯+⨯=m 8kN .829507HG ii⋅=∑13kN .3307.34998.8295072.78249F 1=⨯=27kN .5497.34998.8295072.130189F 2=⨯=07kN .7417.34998.829507175650F 3=⨯=50kN .9547.34998.8295072.226237F 4=⨯=73kN .9247.34998.8295072.219182F 5=⨯=7．各层水平地震层间剪力73kN .924V 5=1879.23kN954.5073kN .924V 4=+= 3kN .262007.74123.1879V 3=+= 57kN .316927.5493.2620V 2=+= 7kN .349913.33057.3169V 1=+= 楼层水平地震剪力最小值验算如下： 楼层最小地震剪力系数λ=0.01602kN .178G 1=∑λ，402.85kN G 2=∑λ，627.68kN G 3=∑λ 73kN .861G 4=∑λ，1097.95kN G 5=∑λ 故满足要求8．多遇地震下弹性层间位移 计算过程见下表故满足要求（三）一榀框架内力计算（KJ1）本节计算以左震为例。

防火堤荷载地震作用及内力计算5．2荷载、地震作用及内力计算5．2．1自重荷载标准值可按下式计算：式中：G1k——每米堤长计算截面以上堤身自重荷载标准值(kN／m)；H1——计算截面至堤顶面的距离(m)；B1——计算截面以上堤身的平均厚度(m)；γ——材质重度(kN／m3)。

5．2．2防火堤内侧所受的静液压力荷载标准值(图5．2．2)可按下列公式计算：式中：p Yk——每米堤长静液压力沿液体深度分布的水平荷载标准值(kN／m2)；γy——堤内液体重度，取10kN／m3；Z——液体深度(m)；P Yk——计算截面以上每米堤长静液压力合力标准值(kN／m)；H Y——计算截面至液面距离(m)；M Yk——计算截面以上每米堤长静液压力合力对计算截面的弯矩标准值(kN·m ／m)；H0——计算截面以上每米堤长静液压力合力位置至计算截面的距离(m)。

图5．2．2静液压力计算示意图5．2．3防火堤内培土的静土压力荷载标准值(图5．2．3)可按下列要求计算：1图5．2．3中的折线AFD为土压力分布曲线，F为转折点，其压力分布可按下列公式计算：图5．2．3内培土压力计算示意图式中：p Ak、p Bk——分别为堤顶和计算截面处每米堤长静土压力分布荷载标准值(kN／m2)；p Gk——土压力分布曲线转折处的每米堤长静土压力分布荷载标准值(kN／m2)；h——培土坡线与堤背延长线的交点A＇至堤顶的距离(m)；a——培土顶面宽度(m)；H1——计算截面以上培土高度(m)；H2——压力分布曲线转折点至堤顶的距离(m)；β——培土坡面与水平面的夹角(°)；γt——土体重度，可取16kN／m3～18kN／m3；K a——以AB为光滑堤背而填土面为水平时的主动土压力系数，可按式(5．2．3-7)计算或按本规范附录A表A．0．1确定；K＇a——以A＇B为假想堤背而培土坡面与水平成β角时的主动土压力系数可按式(5．2．3-8)计算或按本规范附录A表A．0．2确定；——培土的内摩擦角(°)，当无实验资料时，可根据土的性质取35°～40°。

6 地震作用下框架内力和侧移计算6.1刚度比计算刚度比是指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值。

为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.4.2条规定：抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.5.2条规定：对框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比计的比值不宜小于0.7，且与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。

计算刚度比时，要假设楼板在平面内刚度无限大，即刚性楼板假定。

7.0939.0/1136076/1066908211>===∑∑mmN mmN DDγ，满足规范要求；()8.0939.0/113607611360761136076/10669083343212>=++⨯=++=∑∑∑∑mmN mmN DD D D γ，满足规范要求。

依据上述计算结果可知：刚度比满足要求，所以无竖向突变，无薄弱层，结构竖向规则，故可不考虑竖向地震作用。

将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，框架各层层间侧移刚度∑iD ，见表6-4。

6.2水平地震作用下的侧移计算根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）附录C 中第C.0.2条可知：对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构，其基本周期可按公式6-1计算。

T T T μψ7.11= (6-1)式中:1T ——框架的基本自振周期；T μ——计算结构基本自振周期的结构顶点假想位移，单位为m ； T ψ——基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第4.3.17条规定：1、框架结构可取0.6～0.7；2、框架-剪力墙结构可取0.7～0.8；3、框架-核心筒结构可取0.8～0.9；4、剪力墙结构可取0.8～1.0。

2 抗震设计（水平地震作用下框架结构的内力计算）抗震计算单元及动力计算简图取整个衡宇或抗震缝区段（设防震缝时）为计算单元，动力计算简图为串联多自由度体系。

即将各楼层重力荷载代表值集中于每一层楼盖或屋盖标高处。

多自由度体系的抗震计算可采用振型分解反映谱法和底部剪力法。

本工程总高不超过40m，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度散布比较均匀，近似于单质点体系，故采用底部剪力法。

此法是先计算出作用于结构的总水平地震作用，然后将其按必然规律分派给各质点。

计算简图2—1 如下示：图2—1重力荷载代表值按照抗震规范1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地域的建筑，必须进行抗震设计。

按照抗震规范5.1.3 计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。

各可变荷载的组合值系数，应按表2—1采用。

组合值系数重力荷载代表值计算：1）屋面及楼面的永久荷载标准值1．屋面（上人）苏J01—2005：a. 10厚防滑地砖铺面，干水泥擦缝，每3—6m留10宽缝m2b. 20厚1:水泥砂浆加建筑胶结合层找平层20×= kN/m2厚C20细石混凝土，内配Φ4＠150双向钢筋25×= kN/m2d.隔离层/e. 三粘四油沥青油毡防水层m2f. 冷底子油一道/g. 20厚1:3水泥砂浆找平层20×= kN/m2h.保温层5×= kN/m2厚1:3水泥砂浆找平层20×= kN/m2j.现浇或预制钢筋混凝土屋面25×= kN/m2 合计kN/m2 2．1~4层楼面苏J01—2005a. 15厚1:2白水泥白石子磨光打蜡kN/m2b.耍素水泥浆结合层一道/c. 20厚1:3水泥砂浆找平层20×= kN/m2d.现浇钢筋混凝土楼面25×= kN/m2合计kN/m2 2）屋面及楼面的可变荷载标准值上人屋面均布荷载标准值kN/m2 楼面活荷载标准值kN/m2 屋面雪荷载标准值S k=μr×S o=×= kN/m2式中：μr为屋面积雪散布系数，取μr=3）梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算：a．梁、柱可按照截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出的单位长度上的重力荷载;对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载，计算结构如表2—2梁、柱重力荷载标准值表b．墙、门、窗重力荷载标准值：外墙体为200mm厚的粘土空心砖，外墙面贴马赛克（kN/m2）,内墙面为20mm厚的抹灰，则外墙的单位墙面重力荷载为：＋15×＋17×= kN/m2内墙为200mm厚的粘土空心砖，双侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：15×＋17××2= kN/m2电梯井墙为240mm粘土空心砖，双侧均为20mm厚抹灰，则电梯井墙单位面积重力荷载为：15×＋17××2= kN/m2木门单位墙面重力荷载为kN/m2，钢铁门单位墙面重力荷载为kN/m2铝合金单位墙面重力荷载为kN/m2门、窗、雨棚重力荷载代表值：一层门窗：×(2××2＋××2＋××3＋××1＋××2)＋×××13＋××1＋××2＋××2＋××3＋××2) ＋×××2)=二~四层门窗：×××2＋××3)＋×××16＋××2＋××2＋××2＋××3＋××2)= kN五层门窗：×××2＋×＋×××3＋××2)= kNA轴的雨蓬：25×(2××＋×××3＋×××2= kN9轴雨蓬：25×××= kN五层雨蓬：25×××3= kN楼梯重力荷载代表值：一层：25××××2＋25×××＋25××××10＋25×××9×2= kN二~四层：25××××2＋25×××12＋25×××12= kN外墙的重力荷载代表值：一层：×[(59×2－×11×2－×14)×＋－×4)×＋－×4)×－××13－××1－××2－××2－××3－××2－××2－2××2－××1－××2－×]=二~四层：×[(59×2－×11×2－×14)×＋－×4)×＋－×4)×－××16－××2－××2－××2－××3－××2]= kN五层(包括女儿墙)：×[×4＋×2) ×＋4××＋××1－××2－××3－××3]＋25×[＋59＋9＋9+－－×2)×2＋－－×2)×5]××＋25×[4×4＋×4＋9×2]××=内墙的重力荷载代表值：一层：×[(4×2＋×2)×＋+×－×＋＋＋＋×－×－×＋4×3×－××2]= kN二~四层：×[＋＋＋×＋4×3×－××3－×＋×＋×－×]= kN五层：×4×=电梯井墙重力荷载代表值：一层：×[＋－×＋(4＋×]= kN二~四层：×[＋－×＋(4＋×]= kN屋顶装饰架重力荷载代表值：25××5+×2)××= kN总的重力荷载代表值：恒荷载取全数，活荷载取50%（按均布等效荷载计算），则集中于各楼层的标高出的重力荷载代表值为：G i的计算进程：一层：×(59×－×4×2－4×＋＋＋＋＋＋＋＋＋×4×59×= kN二~三层：×(59×－4××2－4×＋＋＋＋＋＋＋×4×59×= kN四层：×9×4＋＋＋＋＋＋＋×(59×－×4×2－9×4)＋×4×(9×4＋×4×2)＋××(59×－×4×2－9×4)= kN五层：××4×2＋9×4)＋＋＋＋＋＋＋××(9×4＋×4×2)= kN 故G1=G2= kNG3= kNG4= kNG5=图2—2如下：G5=3124.87kNG4=18184.16kNG1=17311.22kNG2=17311.22kNG5=18568.35kN图2—2 各质点的重力荷载代表值框架侧移刚度计算梁线刚度：i b=E c I b/l，I b=（中框架梁），I b=（边框架梁）。

第四章水平地震作用计算4.1 各楼层重力荷载代表值4.1.1 各楼层重力荷载代表值计算顶层重力荷载代表值：屋面恒载+50%屋面均布活载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙自重其他楼层重力荷载代表值：楼面恒载+50%屋面均布活载+纵横梁自重+楼面上下层柱自重+纵横墙自重柱及纵横墙自重：内柱自重：500㎜×500㎜结构重：25×0.50×0.50=6.25 kN/m 抹灰层： 1 7×0.01×0.50×4=0.34 kN/m 小计： 6.59 kN/m 外柱自重：400㎜×600㎜结构重：25×0.40×0.60=6.00 kN/m抹灰层：17×0.01×（0.40+0.60）×4=0.34 kN/m小计： 6.34 kN/m 1）顶层重力荷载代表值：柱：6.59×3.9/2×(17+17)+6.34×3.9/2×(17+17)=857.26 kN屋盖：(16.2+0.6) ×(67.15+0.4)×4.86=5515.32 kN梁：2.09×4.80×50+2.09×3.90×7+2.09×2.70×8+2.09×5.40×5+4.09×11.40×2+4.09×13×16.2×4.09×17.2×2=1755.53 kN900高女儿墙：2.64×(67.15+0.4+16.2+0.6)×2=425.12 kN内外墙：2.64×[67.15×2×(3.90-0.40)+16.2×2×(3.90-0.60)]+2.48×6.90×(3.90-0.60)×23+2.48×[4.8×(3.90-0.40)×18+3.9×(3.90-0.40)×2+2.7×(3.90-0.40)×4+5.4×(3.9 0-0.40)×1]=3780.27 kN1/2×3780.27=1890.14 kN2.4m楼梯间：2.64×[6.90×（2.40-0.30）+3.90×（2.40-0.30）]×2×2+6.25×2.4×4+6.34×2.40×4+4.86×3.90×6.90×2=621.93 kN屋面可变荷载：0.50×16.20×67.15×2.0=1087.83 kN∴G5=857.26+5515.32+1755.53+425.12+613.48+1890.14+1087.83=12145 kN 突出部分：425.12+621.93=1039 kN2）2-4层：柱：6.59×3.9×(17+17)+6.34×3.9×(17+17)=1714.52kN屋盖：(16.2+0.6) ×(67.15+0.4)×3.89=5515.32 kN梁：2.09×4.80×50+2.09×3.90×7+2.09×2.70×8+2.09×5.40×5+4.09×11.40×2+4.09×1 3×16.2×4.09×17.2×2=1755.53 kN内外墙：2.64×[67.15×2×(3.90-0.40)+16.2×2×(3.90-0.60)]+2.48×6.90×(3.90-0.60)×4.8×23+2.48×4.8×(3.90-0.40)×18+2.48×3.9×(3.90-0.40)+2.7×(3.90-0.40)×4+5.4×(3.90-0.40)×1=1757.07kN1/2×1757.07=878.54kN屋面可变荷载：0.50×16.20×67.15×2.0=1087.83 kN∴G4= G3= G2=1714.52+4414.52+1755.53+1607.79+1128.12=12145 kN3）1层：柱：6.59×4.9×(17+17)+6.34×4.9×(17+17)=2154.14kN屋盖：(16.2+0.6) ×(67.15+0.4)×3.89=5515.32 kN梁：2.09×4.80×50+2.09×3.90×7+2.09×2.70×8+2.09×5.40×5+4.09×11.40×2+4.09×13×16.2×4.09×17.2×2=1755.53 kN内外墙：2.64×[67.15×2×(3.90-0.40)+16.2×2×(3.90-0.60)]+2.48×(3.90-0.60)×16+2.48×[4.8×(3.90-0.40)×18+3.9×(3.90-0.40)×2+2.7×(3.90-0.40)×4+5.4×(3.90-0.40 )×1]=1757.07 kN1/2×1757.07=878.54 kN基础梁：250㎜×400㎜2.09×67.15×4+2.09×16.2×17=1136.96 kN雨蓬：25×3.14×0.202+3.89×（2.4+5.4）×2+17×0.10×0.40×3.14×3.90=76.08 kN∴G1=2154.14+4414.53+1755.53+878.54+1136.96+76.08+1128.12 =11543.90 kN4.1.2集中于各楼层标高处重力荷载代表值集中于各楼层标高处重力荷载代表值如下页图（图4-1）所示图4-1 集中于各楼层标高处重力荷载代表值（单位：kN）4.2水平地震作用下框架侧移计算4.2.1 梁柱线刚度计算采用D值法计算框架刚度，其中现浇框架惯性矩中间跨取I=2I0，边框架取I=1.5I0，柱混凝土等级为C30：Ec=3.0×104N/㎜2 I0=1/12bh3，梁混凝土等级为C25：Ec=3.0×104N/㎜2。

地震作用计算方法
地震作用计算方法包括以下几种：
1.等效静力法：通过将地震作用等效为静荷载，计算结构的变形和内力。

这种方法的基础是地震动力学的基础原理，适用于规则结构或近似规则结构的计算。

2.离散寻找理论方法：通过对连续结构进行离散化，将结构分解成一系列离散的单元或节点，从而计算出结构的振型和其各个部分的响应特性。

该方法适用于非规则结构和复杂结构的计算。

3.有限元法：将结构分割为有限数量的小元素，然后计算每个元素的变形和内力。

从这些元素的相互作用中推导出总体结构的响应。

该方法适用于求解一般结构的动力响应问题。

4.谱分析法：通过分析地震波的频谱特性，计算出结构的地震响应，用于确定地震荷载的等效单向谱值或多向谱值。

该方法适用于有规律的结构抗震设计。

5.时间历程分析法：通过对地震波进行时间历程分析，模拟地震发生时结构的动态响应过程，从而计算结构的变形和内力。

该方法适用于一般结构的抗震设计。

需要注意的是，地震作用计算方法的选择取决于结构的类型、规律性、复杂程度、地震波的特性等多种因素。

在进行抗震设计时应综合考虑以上因素。

D柱梁端弯矩 和
0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97
18.36380711 44.00795939
64.521 79.90781726 90.16515228 90.34764975
表5-30结 构变形验
算
层间剪力 层间刚度
层次 6 5
n
Gj
ji
2029.4 3138.7 3154.8
3 3 3 3 3 3
Fi H i
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3063.43 3564.52 2281.29 1283.23 570.32 143.50
5447261.55
（kN）
D轴
F轴
11.27080234 11.27080234
2
381000 0.0038
1 1499.82 285000 0.0053
备注：层 间相对弹 性转角均 满足
3
0.001266667
3
0.001766667
表5-4各楼层 的刚重比和
剪重比
层号 6 5 4 3 2 1
层号 6 5 4 3 2 1
）
3
192375 3
3
192375 3
3
192375 3
h (m)
轴号 A轴
D轴 F轴
楼层 6 5
4 3 2 1 6 5
（kN）
6.988 16.745
24.551 30.405 34.308 43.606 11.27 27.008
(m)
1.125 1.35
1.425 1.5 1.5 1.8 1.35 1.5

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。

在特定的干扰作用下，单自由度弹性体系的最大反应与 自振周期T的变化关系曲线即反应谱。
基本思路：实际应用时根据结构体系的自振周期找到对 应的加速度反应峰值，在结合结构上的质量（或重力荷载） 求出结构所受地震作用力和结构变形。计算出的结构体系的 最大反应随自振周期的变化曲线就是反应谱。
fR cx (t) C —阻尼系数
＊惯性力 fI
——质量与绝对加速度的乘积
fIm [ x g(t) x (t)]
§4.2 结构动力学方法——弹性解答
4.2.2 振动微分方程及解答
一、单自由度体系
Famk tc x x tm x txt a xt xt 质点m的绝对加速度:
g （ ) ( )
xg (t) x(t)
fR
fI
fS
假定地基 完全刚性
xg (t) x(t)
——地面水平位移，可由地震
时地面运动实测记录求得。
——质点对于地面的相对弹性 位移或相对位移反应。
作用在质点上的三种力：
＊弹性恢复力 fs
——使质点从振动位置回到平衡位置的力
fs kx(t)k —刚度系数
＊阻尼力 fR
——使结构振动衰减的力，由外部介质阻力、 构件和支座部分连接处的摩擦和材料的非弹性 变形以及通过地基散失能量（地基振动引起） 等原因引起
例:若为两个自由度,令n=2，则有
将求出的w1、w2分别代回方程，可求出X1 、X2的相对值。
对应于w1为第一振型：
X11 X12
k12
k1112m2
对应于w2为第二振型：
X21 k12
X22 k11 22m1
§4.2 结构动力学方法——弹性解答
4.2.2 振动微分方程及解答

地震作用结构计算第一部分：第一部分：梁、柱截面尺寸的初步确定：柱截面尺寸的初步确定：1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12～1/8。

本方案取700mm，截面宽度取700×（1/2～1/3）=300mm，可得梁的截面初步定为b×h=300*700。

2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：（1）柱组合的轴压力设计值N=βF gE n 注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。

F 按简支状态计算柱的负载面积。

gE 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m 。

n 为验算截面以上的楼层层数。

（2）Ac≥N/uNfc 注：uN 为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.8。

fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm 。

3、计算过程：对于边柱：N=βF gE n=1.3×25.92×14×6=2830.464（KN）Ac≥N/uNfc=2830.464×10 /0.8/14.3=247418.18（mm ）取600mm×600mm 对于内柱：N=βFg E 3 2 2 2 n=1.25×34.56×14×6=3628.8（KN）3 2 Ac≥N/uNfc=3628.8*10 /0.8/14.3=317202.80（mm ）取600mm×600mm 梁截面尺寸（mm）横梁（b×h）混凝土等级AB 跨、CD 跨C30 300×700 BC 跨250×400 300×700 纵梁（b×h）柱截面尺寸（mm）层次1 2-6 混凝土等级C30 C30 b×h 600×600 600×600 第二部分：第二部分：重力荷载代表值的计算一、资料准备：资料准备：查《荷载规范》可取：1 ○、屋面永久荷载标准值（不上人）4mm 厚APP 改性沥青防水卷材防水层（上带细砂保护层）10×0.004=0.04KN/m 20 厚1：2 水泥找平层1：10 水泥砂浆珍珠岩找坡，最薄处30 厚100 厚阻燃型苯乙烯泡抹塑料保温板20 厚1：3 水泥砂浆找平层，上刷聚氨酯防水涂料一层100 厚钢筋混凝土板10 厚混合砂浆刮大白2 20×0.02=0.4 KN/m 2 20×0.03=0.6 KN/m 2 0.5×0.1=0.05 KN/m 20×0.02=0.25 KN/m 2 2 25×0.10=3.0 KN/m 17×0.01=0.17 KN/m 2 2 合计2 ○、1-5 层楼面：10 厚1：1 水泥砂浆20 厚大理石20 厚1：3 水泥砂浆找平层100 厚钢筋混凝土板20 厚1：3 水泥砂浆找平层10 厚混合砂浆刮大白4.16 KN/m 2 20×0.01=0.2 KN/m 28×0.02=0.56 KN/m 2 2 20×0.02=0.4 KN/m 25×0.10=2.5 KN/m 2 2 20×0.02=0.4 KN/m 17×0.01=0.17 KN/m 2 2 合计3 ○、屋面及楼面可变荷载标准值：上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/m 2 4.23 KN/m 2 楼面活荷载标准值屋面雪荷载标准值 2.0 KN/m 2 SK=urS0=1.0×0.35=0.35 KN/m 2 （式中ur 为屋面积雪分布系数）4 ○、梁柱密度25 KN/m 2 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.5KN/m 3 第三部分结构计算3.1、重力荷载代表值的计算：3.1、重力荷载代表值的计算：1、第一层：（1）、梁：净跨类别（mm）6600 横梁1800 纵梁柱：类别计算高度（mm）柱4200 截面（mm）600×600 密度（KN/m ）25 3 截面（mm）300×700 250×400 300×700 密度（KN/m ）25 25 25 3 体积（m ）1.39 0.18 1.51 3 数量(根) 16 8 14 单重（KN）34.75 4.5 37.75 总重（KN）556 36 528.5 7200 体积（m ）1.51 3 数量（根）40 单重（KN）37.75 总重（KN）1510 （2）、内外填充墙重的计算：横墙：AB 跨、CD 跨墙：墙厚370mm，计算长度6600mm，计算高度4200-700=3500mm。

表6－３
楼层
层高
(m)
(ｍ）
屋面层
３.9
1１27.９６
４4180
0.02５５
0.43８1
四层
３.9
２２4１.57
441８0
0.050７
0.４12６
三层
3.9
3355.18
44１8０
0．０７59
0．３61９
二层
3.9
4468.7９
4418０
0.１011
0.2860
首层
５．2
5６12.57
３0３54
0.18４９
8.１.2.１半层柱自重：同第五层，为48.75KＮ则整层为48.75×２=97．5ＫN
8.1.２．2 楼面梁自重：
8.1.2.３半墙自重:同第五层，为27.66ＫN则整层为2×2７.６6×４＝221.２8 KN
8．1．2.4楼面板自重：４×6.6×（7.6+3＋7.６）＝480．48 KN
８.1.2.5第二至四层各层重量=97．5+154.3+2２1.2８+480．４8=９53.５6 KN
C
1.35
0.4０
12６２3
D
０.8７5
0.３０
9467
二
A
0.８75
０.3０
9467
4４180
B
1．35
0.40
12623
Ｃ
1.3５
0.40
12623
D
0.８75
０.３０
94６7
首层
A
1.１7
0.5３
７056
30354
B
1.8０
0．６1
81２1

单向地震* 荷载工况= (1)---X方向地震作用下的标准内力** 荷载工况= (2)---Y方向地震作用下的标准内力** 荷载工况= (3)---恒载作用下的标准内力** 荷载工况= (4)---活载作用下的标准内力** 荷载工况= (5)--第1附加地震X向作用下的标准内力** 荷载工况= (6)--第1附加地震Y向作用下的标准内力** Axial --- 表示柱、支撑轴力** SHEAR-X(Y) --- 表示柱、支撑底部x,y方向的剪力** MX(Y)-BTM --- 表示柱、支撑底部x,y方向的弯矩** MX(Y)-TOP --- 表示柱、支撑顶部x,y方向的弯矩*荷载工况Axial SHEAR-X SHEAR-Y MX-BTM MY-BTM MX-TOP MY-TOP(1) 206.3 -22.3 -16.5 -46.3 -60.6 5.2 7.0(2) 157.9 -16.5 -22.2 64.0 46.1 4.1 5.3(3) -873.0 -2.0 -1.6 1.5 -1.8 3.3 4.0(4) -106.2 -0.5 -0.4 0.4 -0.4 0.8 1.0(5) 257.5 -21.5 -17.8 46.8 -55.7 6.6 8.7(6) -34.3 17.5 -21.2 63.6 52.0 -1.1 -1.4双向地震荷载工况Axial SHEAR-X SHEAR-Y MX-BTM MY-BTM MX-TOP MY-TOP(1) 246.1 -26.3 -16.5 -46.3 -72.2 6.3 8.4(2) 236.0 -16.5 -26.3 75.1 46.1 4.1 5.3(3) -873.0 -2.0 -1.6 1.5 -1.8 3.3 4.0(4) -106.2 -0.5 -0.4 0.4 -0.4 0.8 1.0(5) 259.2 -26.1 -17.8 46.8 -71.1 6.6 8.8(6)-221.6 17.5 -26.0 75.1 52.0 -1.1 -1.4S=[sx^2+(0.85sy)^2]^0.5MY=[60.6^2+(0.85*46.1)^0.5]=72.2 已经组合的双向扭转效应时，柱可用单偏压计算。

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 f A υ=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。

地震作用下框架结构的内力和侧移计算4.1横向自振周期的计算横向自振周期的计算采用瑞利（Rayleigh ）法。

瑞利法也称为能量法。

这个方法是根据体系在震动过程中能量守恒定 律导出的。

自振周期T 1（s ）可按下式计算： 21112ni ii Tni i i G u T G u ψ===∑∑注：u i 为第i 层的侧移；T ψ0.5；u i 按照下式计算： δi = ∑G i /∑D i u i =∑δk注：∑D i 为第i 层的层间侧移刚度； δi 为第i 层的层间相对位移。

δk 为第k 层的层间侧移。

基本周期T 1就算表层次 G i （kN ） ∑G i （kN ） ∑D i （kN/m ） δi (m) u i （m ） G i u i (kN ·m)2i i G u ( kN ·m 2)4 8549.73 8549.73 375964 0.0227 0.1794 194.4279 275.0652 3 9593.83 18143.56 669856 0.0271 0.1566 491.4321 445.0913 2 9347.36 27490.92 669856 0.0410 0.1295 1128.229 461.3148 19827.22 37318.14 4218240.08850.0885 3301.48292.2850 统计∑11239.121473.756321112ni ii Tn i ii G uT G uψ===∑∑=2×0.5×=0.362（s ）4.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即：4.2.1结构等效总重力荷载代表值GeqG eq=0.85∑G i=0.85×37318.14=31720.419(kN)4.2.2计算水平地震影响系数а1查表得II类场地，设计地震分组第三组地震特征周期值T g=0.45s。

第四章水平地震作用计算及位移内力分析对于高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法的简化方法计算水平地震作用。

底部剪力法适用于本工程。

此法是将结构简化为作用于各楼层位置的多质点葫芦串，结构底部总剪力与地震影响系数及各质点的重力荷载代表值有关。

为计算各质点的重力荷载代表值，先分别计算各楼面层梁板柱的重量，各楼层墙体的重量，然后按以楼层为中心上下各半个楼层的重量集中于该楼层的原则计算各质点的重力荷载代表值。

水平地震作用计算还涉及结构的自振周期，本工程采用假想顶点位移法确定。

水平作用下内力及位移分析均采用D值法计算。

一．重力荷载代表值计算1.各层梁、板、柱自重标准值见下表：梁重力荷载代表值2.墙自重标准值：3.各层（各质点）自重标准值计算一层（墙+梁+板+柱）：（1813.69+2160.86）/2+996.01+2350.823+(824.26+829.44)/2 =6160.958 kN二层（墙+梁+板+柱）：2160.86+996.01+2350.823+829.44=6337.13kN三层（墙+梁+板+柱）：2160.86+996.01+2350.823+829.44=6337.13kN四层（墙+梁+板+柱）：2160.86+996.01+2350.823+829.44=6337.13kN五层（墙+梁+板+柱）：2160.86/2+258.32+996.01+2434.97+829.44/2=5184.45kN4.重力荷载代表值重力荷载代表值G取结构和构件自重标准值和可变荷载组合值之和，各可变荷载组合值取为①雪荷载：0.5；②屋面活载：0.0；③按等效均布荷载计算的楼面活载：0.5；即，G=恒载+0.5×（楼板面积+楼梯面积）×活载标准值。

一层：G1=6160.958 +0.5×（549.495*2.0+44.4*2.5）=6765.953KN二层：G2=6337.13+0.5×（549.495*2.0+44.4*2.5）=6942.125KN三层：G3=6337.13+0.5×（549.495*2.0+44.4*2.5）=6942.125KN四层：G4=6337.13+0.5×（549.495*2.0+44.4*2.5）=6942.125KN五层：G5=5184.45+0.5×593.895*0.2=5303.229KN=5303.23KN6942.13KN6942.13KN6942.13KN=6765.95KN重力荷载代表值二．侧移刚度的计算地震作用是根据各受力构件的抗侧移刚度来分配的，同时，若用顶点位移法求结构的自振周期时也要用到结构的抗侧刚度，为此先计算各楼层柱的侧移刚度。