《教学楼设计中的横向荷载作用下的内力计算案例》1400字

教学楼设计中的横向荷载作用下的内力计算案例综述此次设计的三层教学楼是属于层数不高，结构平面和立面布置较为规则的结构形式，因此在横向荷载（风荷载、地震荷载）作用下，无需考虑柱形的影响效应，故计算横向荷载作用下的内力时，用D值法进行基本的计算。1.1风荷载作用时的内力计算框架结构中的柱按侧向刚度分配的计算公式如下：V1.1.1计算柱反弯点位置值之前已求得柱子的侧向刚度，现在对反弯点位置进行求解，根据风荷载作用下的框架结构简图，采用D值法计算，通过查表知y1=表4-1A轴柱的反弯点位置表楼层高度（m）Kyyyyyy33.61.580.370000.371.3323.61.580.450000.451.6211.551.970.540000.542.50表4-2B轴柱的反弯点位置表楼层高度（m）Kyyyyyy33.62.320.410000.371.4723.62.320.460000.451.6611.552.920.550000.552.50表4-3C轴柱的反弯点位置表楼层高度（m）Kyyyyyy33.62.320.410000.371.4723.62.320.460000.451.6611.552.920.550000.552.50表4-4D轴柱的反弯点位置表楼层高度（m）Kyyyyyy33.61.580.370000.371.3323.61.580.450000.451.6211.551.970.540000.542.50框架柱柱端剪力计算公式如下：VMM梁端弯矩计算公式如下：MMN=根据上述公式，可计算得梁端弯矩、剪力以及柱的轴力计算如下列表所示：表4-5A轴梁柱节点弯矩值楼层V∑DDDV(kN)y(m)MMM39.0967540148700.222.001.331.542.661.54217.5667540148700.223.861.627.656.2610.31118.7748260113700.241.422.59.0711.0515.33表4-6B轴梁柱节点弯矩值楼层V(kN)∑DDDV(kN)y(m)M（kN∙m）M（kN∙m）M（kN∙m）M（kN∙m）39.0978760217000.272.501.335.683.333.512.17217.5678760217000.271.831.629.577.837.971.92118.7752640139600.261.972.510.2012.4410.097.94表4-7C轴梁柱节点弯矩值楼层V(kN)∑DDDV(kN)y(m)M（kN∙m）M（kN∙m）M（kN∙m）M（kN∙m）39.0978760217000.272.501.335.683.332.173.51217.5678760217000.271.831.629.577.831.927.97118.7752640139600.261.972.510.2012.447.9410.09表4-8D轴梁柱节点弯矩值楼层V∑DDDV(kN)y(m)MMM39.0967540148700.222.001.331.542.661.54217.5667540148700.223.861.627.656.2610.31118.7748260113700.241.422.59.0711.0515.33横向框架作用下风荷载作用下的弯矩图如下：图4-1横向框架作用下风荷载作用1.1.2计算风荷载作用下的剪力在风荷载作用下，利用构件的内力平衡，梁端的剪力通过梁端的弯矩求解，柱的剪力通过柱子上下端的弯矩求解，公式如下;VV计算风荷载作用下的梁柱剪力值汇于下表：表4-9风荷载作用下的梁剪力值楼层MMVMMVMMV31.543.511.072.172.171.443.511.54-1.07210.317.972.431.921.923.287.9710.31-2.43115.3310.093.387.947.945.2910.0915.33-3.38表4-10风荷载作用下的柱剪力值轴MMVMMVMMVA-1.54-2.66-2.00-7.65-6.26-3.86-9.07-11.05-1.42B-5.68-3.33-2.50-9.57-7.83-1.83-10.2-12.44-1.98C-5.68-3.33-2.50-9.57-7.83-1.83-10.2-12.44-1.98D-1.54-2.66-2.00-7.65-6.26-3.86-9.07-11.05-1.42横向框架作用下风荷载作用下的剪力图如下：图4-2横向框架作用下风荷载作用1.1.3计算风荷载作用下的轴力横向框架作用下风荷载作用下的轴力图如下：图4-3风荷载作用下的轴力图1.2水平地震作用下的内力计算水平地震作