安徽理工大学抗震结构课程设计模板汇总Word文件下载.docx
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截面
（m2）
长度
（m）
线荷载（KN/m）
每根重量（KN）
每层根数
（个）
每层总重
（KN）
0.25*0.65
6.1
4.0625
26
16
208
0.25*0.6
5.5
3.75
21.75
15
326.25
0.25*0.45
3.5
9.38
6
56.28
0.55*0.55
4.2
7.5625
31.76
24
762.24
0.5*0.5
3.6
6.25
22.5
540
2.4墙体
（1）第一层
内墙总重
6.6*4*5.96=157.344KN
外墙总重
90.4*6.84=618.336KN
楼面面积
2
422.4m2
楼面恒载
3.8*422.4=1605.12KN
楼面活载
2.5*422.4=1056.00KN
一层重力代表值
G1G恒0.5G活
（208326.556.28762.3）1.05157.344618.3361605.1210560.54329.534
注：
梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05
6.6*8*4.95=261.36KN
（2）第二至五层内墙总重外墙总重
楼面面积422.4m
楼面恒载3.8*422.4=1605.12KN
楼面活载2.5*422.4=1056.00KN
二至五层重力代表值
G25G恒0.5G活（208326.2556.18540）1.05
261.36618.3361605.1210560.54199.77
屋面面积422.4m2
第六层重力代表值
G6G恒0.5G活325.442513.28（211.2316.80）0.53102.72
3.结构自震周期计算
3.1横梁线刚度ib的计算：
类别
Ec
（KN/m2）
B×
h（m
×
m）
I0（m4）
l（m）
EcI0/l
（KN·
1.5EcI0/l（KN·
2EcI0/l
AB跨、
BC跨
4.0×
107
0.25×
0.65
5.72×
10-3
6.3
2.6×
104
3.9×
5.2×
3.2柱线刚度ic的计算：
层次
hc（m）
Ec（KN/m2）
b×
h（m×
Ic
（m4）
EcIc/h
1
3.0×
0.55×
0.55
7.63×
5.45×
104
2--6
0.5×
0.5
5.21×
4.34×
3.3各层横向侧移刚度计算：
（D值法）
1、A-1、A-8、C-1、C-8（4根）
K=3.9/5.45=0.72
ac=（0.5+K）/（2+K）=0.45
Di1=ac×
12×
Kc/h2
=0.45×
104/4.22
=16683.7KN/m
2、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7（12根）
K=5.2/5.45=0.95
ac=（0.5+K）/（2+K）=0.5
Di2=ac×
=0.5×
12×
=18537.4KN/m
3、B-1、B-8（2根）
K=（3.9+3.9）/5.45=1.43
αc=（0.5+K）/（2+K）=0.56
=0.56×
=20761.9KN/m
4、B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7（6根）
K=（5.2+5.2）/5.45=1.91
αc=（0.5+K）/（2+K）=0.62
=0.62×
=22986.39KN/m
∑D1=16683.7×
4+18537.4×
12+20761.9×
2+22986.39×
=535360.54KN/m
（2）第二至六层
K=3.9×
2/（4.34×
2）=0.9
ac=K/（2+K）=0.31
=0.31×
104/3.62
=12457.41KN/m
K=5.2×
2）=1.2
ac=K/（2+K）=0.375
=0.375×
4.34×
104/3.62
=15069.44KN/m
K=（3.9+3.9）×
2/（4.34×
2）=1.8
ac=K/（2+K）=0.47
Di3=ac×
=0.47×
=18887.03KN/m
K=（5.2+5.2）×
2/（5.45×
2）=1.9
ac=K/（2+K）=0.49
Di4=ac×
Kc/h2
=0.49×
=19690.74KN/m
∑D2~6=12457.41×
4+15069.44×
12+18887.03×
2+19690.74×
6=386581.42KN/m
基本自振周期T1（s）可按下式计算：
T1=1.7ψT（uT）1/2注：
uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。
ψT结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.6。
uT按以下公式计算：
VGi=∑Gk
（△u）i=VGi/∑Dij
uT=∑（△u）k
∑Dij为第i层的层间侧移刚度。
（△u）i为第i层的层间侧移。
（△u）k为第k层的层间侧移。
s为同层内框架柱的总数。
结构顶点的假想侧移计算过程见下表，其中第六层的Gi为G6和Ge之和。
结构顶点的假想侧移计算
Gi（KN）
VGi（KN）
∑Di（KN/m）
△ui（m）
ui（m）
3102.72
3547.89
386581.42
0.009
0.212
5
4199.77
8219.13
0.021
0.203
4
12890.37
0.032
0.182
3
17561.61
0.045
0.15
22232.85
0.058
0.106
4329.53
27038.217
535360.54
0.05
T1=1.7ψT（uT）1/2
=1.7×
0.6×
（0.212）1/2
=0.45（s）
4.水平地震作用计算
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：
4.1结构等效总重力荷载代表值Geq
Geq=0.85∑Gi
=0.85×
（4329.53+4199.77×
4+3102.72）
=24231.33（KN）
4.2计算水平地震影响系数а1
查表得二类场地近震特征周期值Tg=0.40s。
查表得设防烈度为8度的аmax=0.16
а1=（Tg/T1）0.9аmax=（0.4/0.47）0.9×
0.16=0.138
4.3结构总的水平地震作用标准值FEk
FEk=а1Geq=0.138×
22982.48=3171.58（KN）
因1.4Tg=1.4×
0.4=0.56s>
T1=0.47s，所以不用考虑顶部附加水平地震作用
各质点横向水平地震作用按下式计算：
Fi=GiHiFEk/（∑GkHk）
地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为
Vi=∑Fk（i=1，2，⋯n）
计算过程如下表：
各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表
Hi（m）
GiHi（KN·
GiHi/∑
GjHj
Fi（KN）
Vi（KN）
22.2
68880.384
0.223
707.11
3037.5
18.6
78115.722
0.253
768.6
2330.39
62996.55
0.204
614.88
1561.79
11.4
47877.38
0.155
461.16
946.91
7.8
32758.206
307.44
485.75
18184.026
0.0588
178.31
∑
308812.268
各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图2
F6
层间剪力分布
水平地震作用分布
图2
5.多遇水平地震作用下的位移验算
水平地震作用下框架结构的层间位移（△u）i和顶点位移ui分别按下列公式计算：
（△u）i=Vi/∑Dij
ui=∑（△u）k
各层的层间弹性位移角θe=（△u）i/hi，根据《抗震规范》，考虑砖填充墙
抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值[θe]<
1/550计算过程如下表：
横向水平地震作用下的位移验算
∑Di（KN/m）
（△u）i
ui
hi
θe=（△u）
i/hi
0.00183
0.0306
1/1967
1475.71
0.0038
0.0288
1/947
2090.59
0.0054
0.025
1/667
2551.75
0.0066
0.0196
1/602
2859.19
0.0073
0.013
1/575
0.0057
1/736
由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/575<
1/550，满足规范要
求。
6.水平地震作用下框架内力计算6.1框架柱端剪力及弯矩
1-y）h
分别按下列公式计算：
Vij=DijVi/∑DijMbij=Vij*yhMuij=Vijy=yn+y1+y2+y3注：
yn框架柱的标准反弯点高度比。
y1为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。
y2、y3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。
y框架柱的反弯点高度比。
底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其它柱均无修正下面以②③⑥⑦轴线横向框架内力的计算为例：
各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）
hi（m）
Vi（KN）
∑Dij
（KN/m）
边柱
Di1（KN/m）
Vi1（KN）
k
y
Mbi1（KN·
Mui1KN·
15069.44
27.56
1.2
0.35
34.73
64.50
57.53
0.4
82.84
124.26
81.5
0.45
132.03
161.37
99.47
161.14
196.95
111.45
0.50
200.61
18537.4
105.2
0.95
287.20
154.65
例：
第六层边柱的计算：
Vi1=15069.44×
707.11/386581.42=27.56（KN）y=yn=0.35（m）（无修正）
Mbi1=27.56×
0.35×
3.6=34.73（KN·
Mui1=27.56×
（1-0.35）×
3.6=64.5（KN·
各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）
层
次
hi（m）
V（iKN）
（N/mm）
中
柱
Di2（N/mm）
Vi2（KN）
Y
Mbi2（KN·
Mui2（KN·
386581.421
9690.743
6.02
1.9
51.87
77.80
1475.7
9690.747
5.17
121.78
148.84
2090.5
9690.74
106.49
172.51
210.85
9
2551.7
129.97
233.95
2859.1
145.63
262.13
535360.542
2986.39
130.42
301.27
246.49
6.2梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算：
Mlb=ilb（Mbi+1，j+Mui，j）/（ilb+irb）
Mrb=irb（Mbi+1，j+Mui，j）/（ilb+irb）Vb=（Mlb+Mrb）/l
Ni=∑（Vlb-Vrb）k
具体计算过程见下表：
梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算
边梁
柱轴力
Mlb
Mrb
l
Vb
边柱N
中柱N
63.9
37.2
6.6
15.8
-14.69
-29.38
157.36
99.83
39.0
-45.86
-91.72
242.26
163.32
63.6
-96.36
-192.72
326.58
201.29
83.3
-164.86
-329.72
359.75
246.57
95.2
-240.41
-480.82
353.82
252.78
-296.95
-593.90
具体内力图见图3
图3（a）
-Pi-
園*畀聊斜卸蛰聆27涉迄
X'
E6S-
（q）eg
7.设计体会
一周的课程设计很快就结束了，通过本周的努力，我学会了抗震结构设计的一般程序和内容，为毕业设计以及今后的从事实际工作奠定了一定基础，与此同时进一步巩固和加深了对所学“荷载与结构设计方法”、“混凝土结构基本原理”、“结构抗震设计”等课程的理论知识，复习和巩固了框架结构设计和D值法等理论知识。
培养了荷载组合、框架结构设计计算、抗震设计、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规范、报告撰写等一些基本技能。
培养了我实践动手能力，独立分析问题解决工程实际问题的能力，培养了创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。
同时，在设计的过程中我写发现了许多自身的不足，比如AUTOCAD、天正建筑、office等软件应用不熟练，对规范和标准不熟悉，对结构设计的全面把握能力不足，结构计算容易出错等等，我深知作为以后从事工程技术工作的人员，在设计中一丁点差错，都会带来严重的后果，因此我们必须一丝不苟，谨慎认真，努力把失误减小到零。
同时我也深深体会到作为一个结构设计人员的不易，我会更珍惜和努力学本专业。
能有这次来之不易的课程设计机会，我要感谢工民建教研室给了我们这次机会；
感谢悉心指导我们课程设计的各位老师，让我明白了什么是抗震结构设计，怎样做抗震结构设计；
同时也要感谢学校给我们良好的环境，这也是顺利完成课程设计必不可少的因素。
8.参考文献
1.尚守平.结构抗震设计.北京.高等教育出版社.2003
2.吕西林.高层建筑结构.武汉.武汉理工大学出版社.2003
3.国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）.2002
4.国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009-2001）.2001
5.国家标准.建筑结构抗震设计规范（GB50011-2001）.2001
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