框架结构风荷载作用下弯矩计算.doc

4.风荷载作用下的弯矩计算
4. 1 风荷载标准值的计算

其中——垂直与建筑物单位面积上的风荷载标准值
——Z高度上的风振系数，因结构高度H=18m<30m，B=14.4m，H/B=1.25<1.5,可取1.0
——风荷载体型系数 根据建筑物体型查得=1.3
——Z高度处的风压高度变化系数，可根据地面粗糙程度C类和各层离地面高度查规范求得
——基本风压 取 0.45kN/m2
B——迎风面的宽度 B=6m
表4.6.1 集中 风荷载标准值计算
层次
离地高度

1
4.55
0.74
1.0
1.3
0.45
0.43
27.3
11.739
2
8.15
0.74
1.0
1.3
0.45
0.43
21.6
9.288
3
11.75
0.74
1.0
1.3
0.45
0.43
21.6
9.288
4
15.35
0.75
1.0
1.3
0.45
0.44
21.6
9.504
5
18.95
0.82
1.0
1.3
0.45
0.48
21.6
10.368

等效节点集中风荷载如图：

图4.6.1 风荷载作用下结构计算简图
4. 2 风荷载作用下抗侧移计算
侧移刚度D计算：
底层侧移刚度：（底层柱高=4.55m）

A轴柱
B轴柱
C轴柱
D轴柱

0.46
0.56
0.56
0.46

18931
23046
23046
18931

83954
表4.6.2底层侧移刚度D

2-5层侧移刚度：（标准层高度=3.6m）

A轴柱
B轴柱
C轴柱
D轴柱

0.23
0.36
0.36
0.23

19167
30000
30000
19167

98334
表4.6.3 2-5层侧移刚度D

层次

层间相对转角
5
10.368
10.368
98334
0.000105
3.6
1/34286
4
9.504
19.872
98334
0.000202
3.6
1/17822
3
9.288
29.160
98334
0.000297
3.6
1/12121
2
9.288
38.448
98334
0.000391
3.6
1/9207
1
11.739
50.187
83954
0.000598
4.55
1/7609
表4.6.4 各层间相对转角
侧移验算：层间侧移最大值1/7609＜1/550，满足要求。
4.3风荷载作用下内力计算
求得框架柱侧向刚度后，根据下式可将层间总剪力分配给该层各柱：

式中 ———第j层第k柱所分配到的剪力
———第j层第k柱的侧向刚度D值
———第j层框架柱数
———第j层框架柱所承受的层间总剪力
求得各柱所承受的剪力后，假定除底层柱以外，其余各柱的上下端节点 转角均相同，即除底层柱以外，其余各层框架柱的反弯点位于高层的中点，对于底层柱则假定其反弯点位于距支座2/3层高处。则由下式可求得各柱的杆端弯矩。

其中柱底至反弯点的高度：
——均布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比
——上下层梁刚度变化修正系数
、——上下层高度变化修正系数
修正后的结果见下表
风荷载作用下A、D轴框架柱剪力和柱端弯矩计算：
层
号

5
10.368
98334
19167
0.195
2.021
0.30
5.093
2.183
4
19.872
98334
19167
0.195
3.873
0.35
9.064
4.880
3
29.160
98334
19167
0.195
5.684
0.45
11.254
9.208
2
38.448
98334
19167
0.195
7.494
0.50
13.490
13.490
1
50.187
83954
18931
0.225
11.317
0.67
16.992
34.499

风荷载作用下B、C轴框架柱剪力和柱端弯矩计算：
层
号

5
10.368
98334
30000
0.305
3.163
0.356
7.333
4.054
4
19.872
98334
30000
0.305
6.063
0.406
12.964
8.861
3
29.160
98334
30000
0.305
8.896
0.456
17.422
14.604
2
38.448
98334
30000
0.305
11.730
0.500
21.114
21.114
1
50.187
83954
23046
0.275
13.777
0.629
23.256
39.428
表4.6.6 B、C轴框架柱柱端剪力、弯矩