框剪结构设计例题

【例题】某12层住宅楼，建筑尺寸及结构布置如下图（仅画出一半，另一半为对称）所示。设计烈度为8度，地震分组为第二组，I类场地。计算横向地震作用下框架－剪力墙的内力和位移。结构基本自振周期1.37s结构平面简图结构剖面图【解】：1、梁柱截面特性计算结果列于下表：语层数杯截面舱混凝土等晋级召Ic盛(cm看6)肯Ic/h膏(c候m耀4)汗Ic=斗E*Ic饲/h由(kN.堆m)舅12神45×4嫌5别C20碍3.42炎×10员5泳×10乒3泛=900非0.90锦×2.5污5×10艳4状=2.3劫×10滩4绍8~11钳45×4额5蔽C20甘3.42悦×10荒5老×10肤3絮=114虏0惑1.14怠×2.5却5×10棚4缠=2.9迎1×10烘4换4~7贞45×4贼5次C30良3.42点×10至5催×10喊3叶=114皆0刷1.14烧×2.9直5×10战4液=3.3订6×10偿4挖2~3绍45×4龟5男C40郑3.42滤×10界5锦×10疲3淹=114刃0系1.14牺×3.2葛5×10偶4于=3.7幼×10泉4进1善50×5钉0夹C40恭5.21戴×10倍5朴×10耐3龟=867董0.87岸×3.2但5×10蜜4次=2.8依2×10取4梁25cm×25cm，C20级混凝土Ib=25×553×1.2÷12＝4.16×105cm4(1.2为考虑T形截面乘的系数)Ib=EIb/l=2.55×104MPa×4.16×105cm4/450cm=2.36×104kN.m2、框架刚度计算用D值法计算；中柱7根，边柱18根。标准层：a=K/(2+K),K=∑ib/2ic,底层：a=(0.5+K)/(2+K),K=∑ib/ic,框架刚度：Cf=Dh=∑c/h计算结果列于下表：汽楼层董中呈朽拨虏柱耽边校涂欲托柱理总刚度舅K霸a夸C(k亩N)农K扫a轿C(k享N)调C革f递(纱kN)贯×10巡5角1基12知7.0呈8赛～栏11抖1.62逮2孤0.44终8摩3.65因×10冶5晚0.81畏1颜0.28治9破6.06三×10盲5挨9.17蹈4坚4勾～机7概1.40堡4临0.41越3害3.88粱×10准5锄0.70嗽2驻0.26须0羞6.29寻×10昂5蝇10.1板7填2摄2蚕～诸3休1.27反6傻0.39酿0匀4.04堆×10数5称0.63谁8当0.24塘2盼6.45共×10准5迫10.4圾9赢1寄1射2.33闻×10喇5延0.83却6斗4.78删×10劈5搁7.11平均总刚度:3、剪力墙刚度计算剪力墙厚度均取为12cm,混凝土等级与柱相同，剪力墙截面见右下图：墙1：有效翼缘宽度取为2.0m首层：Iw=3.92m4划E芽w违I哗w殊=3.9受2×3.咐25×1斑0幕7摔=12.秆7×10李7羽kN.m毯2穴2~筋3墙层拐：本I咬w犯=3.4找4m开4亏E织w罪I妙w规=11.陵1×10康7邮kN.m纠2发4~仗7涂层喉：围I守w振=3.4弓4m懒4被E奴w丰I抱w点=10.基1×10此7遍kN.m故2籍8贪～谜1依2董层眨I长w营=3.4货4m傲4伟E扰w她I迫w浸=8.7置×10天7屠kN.m摄2善补平均毅：港E细w诚I慈w病＝纤10.0消8×10泥7葛kN.m姐2墙2:私首层钥：琴州I哲w田=3.1巴8m丑4纪剪力墙详糕图赴E松w宴I润w衬=3.1看8×3.等25×1辈0宪7熊=10.融3×10章7级kN.m合2杨2~防3决层证：偶I怪w渴=2.7铲1m误4姿E宇w彼I堤w镇=8.8婚×10旱7傍kN.m汇2作4~宅7推层凝：路I偶w黑=2.3陕6m茄4皂E题w笋I雷w抽=6.9旨6×10跟7贵kN.m马2唐暗瞒读皆挪时亲慢侄8部～崇1咐2朽层央：铺I换w叔=2.3润6m如4傲E停w肃I均w纱=6.0疮2×10丙7亚kN.m议2屡平均沫：床斑住旅E坟w参I裁w隙＝友7.37替×10践7熟kN.m饰2惨墙悄1杀、信墙捕2梁各两片，忍总剪力墙抬刚尖度碰筝：片坐∑亮E夏w偷I倍w弹＝摔34.9灵×10宜7文kN.m党2挤4歪、地震作缸用计算：左查表可知腹：熄=0.3杂s,俘=0.1覆6牵按铰接体命系（不考摔虑梁的约晴束弯矩）健计算地震擦作用，已窃知计算自墓振周绒期板1.37靠s肌，斜修正周期瓣：耳T胸1患=0.8刚×1.3代7=1.对1s啦阻尼比夕为低0.0视5堂，由反映浓谱曲线可厘知：采=宴.核=窗(油0.3/蚂1.1)罩0.9外×0.1婶6=0.坏05计结构的底盒部剪力（悄总地震荷屯载）为：龄F冶EK补=侍=0.0版5×0.窜85×8播1456芦.4=3右461.访9kN诊顶层附加遭地震力，私查表查出饿顶部附加缺地震作用会系数，附蜜加地震作今用为：监=(0.招08T看1待+0.0岛7)丑F滚EK瓦=0.1检58×3楚461.搁9=54溉7隙Kn课地震力沿龟高度分布皆，苹F闲i鼠、稍、廊V面i炎、飘F材i连h恒i渴值计算见芹下表（其贵中顶点地榜震荷载为枝F疾i建+削∆哄F砍n邻）：密层数调h案i绝(摘m)妇G翠(股kN)魂G醉i捆h嗓i撒×10悦5蔬(鸡kN.m鞭)遇F呢i音（偏kN杜）瘦V镇i揭(截kN)秘F撤i籍h傍i苏×10其3墙(窗kN)诊12丈11撕10熊9晋8珍7望6炮5砍4细3永2交1裙39.8展36脑33歌30违27铅24趴21释18乌15材12晨9康6辉5431干.2乓7076督.4宵6733扫.8佛6733嚼.8仍6733馆.8瞧6733姨.8口6733帖.8呼6733朝.8论6733香.8首6733心.8毫6733脾.8悟8344算.6晒2.16滔2.54确2.22丧2.02成1.82习1.62墓1.41未1.21尾1.01嫩0.80抚8班0.60雁5沫0.50晋0经0.12赌05挥0.14屡17矛0.12蜓39娇0.11畜27阔0.10欢15其0.04台09争0.07墓90撇0.06冲75碑0.05妥64柔0.04拒51睡0.03块38共0.02悟80并898.铜0培413.拜1末361.肉1晴328.鞭4厨295.截5瓜263.针4灶230.膨5宣196.场6奋164.暴3狮131.校3开98.3勒81.4微898.三0层1311扩.0嗽1672陷.2无2000贤.6馒2296决.1偿2559联.5借2790鹿.0蝶2986爹.6轨3150炊.9顶3282愤.2丙3379诚.5由3461裳.9避35.7豪4剧14.8粒9蜂11.9恩1汽9.84吊7.98汉6.32无4.84并3.54鸭2.47骆1.58摄0.88鱼0.49世∑躲8145挠6.4拥17.9贿2何3461规.9胞100.退45暴按基底等铸弯矩将楼碰层集中力冬折算成倒森三角形分父布荷载，异计算如下迫：防M战0贫＝摇100.鬼45×1远0跳3挖＝椒qH众2或俭剥挨角叨5孩、框架－仇剪力墙协焦同工作计帜算：状（四1漂）、由念λ乳值及荷载涨类型查图榆表计算内禁力：勤a女）、各层候剪力墙底森截面内触力粘M碗w秃、瞒V帝w奶,鸦倒三角形恼分布荷载病下的系数孤查图表；弊b注）、瓜表袋5责－认1艘3捷中框架层躁剪力按下缝式计算，趣系数限由下式中贫括号内数蚊据计算：想C淹）、各层日总框架柱谅剪励力井V逃f号应由上、卷下楼层处孕值平均计汽算：陶计算结果淹见下表（冷弯齐矩覆M蝶：蠢kN忆.万m;谣残剪堤力帆V旧：段k嫩N饺）：摔层数拼标谱高躁x(m)陵12聋39.8狂1.0魄0遵0知-0.3片4充-1.2黄9域0.34询1.29张1.31畜11脆36铜0.90秘5不-0.0驻35费-3.5夜2超-0.1渗7总-0.6锡4耍0.35党1.33塔1.33陶10绍33蛋0.82材9熄-0.0贼45冒-4.5割2惕-0.0沫4逢-0.1乱5罚0.35音2袭1.33催1.35婶9战30验0.75陈4阅-0.0据4轧-4.0滋2毁0.07晌0.26狐0.36票1.36福1.38傍8淹27刮0.67厘9营-0.0岛3鞋-3.0利1蜡0.17筛0.64购0.37黑1.40舌1.42违7箱24享0.60庆3打-0.0盟1仓1.0错0.26考0.98队0.38伤1.44需1.44归6历21传0.52虑8睛0.03丈3.01袄0.34贞1.29捕0.38样1.44口1.42辉5位18辈0.45邮2拾0.07漂7.03滋0.43浮1.63滴0.37暖1.40洞1.35奏4歇15选0.37煤7脖0.13拉13.1烟0.52扎1.97桶0.34掀1.29改1.22挪3导12悄0.30扇2敞0.19