框支框架承担的地震倾覆力矩占结构总地震力矩之比例的算法解释
一、规范要求:
10.2.16 部分框支剪力墙结构的布置应符合下列规定:7 框支框架承担的地震
倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50%;
二、规范要求的本意:
规范条文说明:相比于02规程,此条有两处修改:一。。。。。。;二是增加第7款
对框支框架承担的倾覆力矩的限制,防止落地剪力墙过少。
三、倾覆力矩算法:
以下图的简单对称结构为例说明:
1)V*H求和方式(抗规方法)框架部分按刚度分配的地震倾覆力矩的计算公式
Mc?
??Vijhii?1j?1nm
式中
Mc——框架-抗震墙结构在规定的侧向力作用下框架部分分配的地震倾覆力矩;
n——结构层数; m——框架i层的柱根数;
Vij——第i层第j根框架柱的计算地震剪力; hi——第i层层高。
对一根框架柱来讲,根据其平衡条件,
Vch?M1?M2 同样根据平衡条件,此时梁上剪力
Vb?N 在梁内由梁的平衡条件有
M2?Vbl?Nl 则按照抗规方法计算得到的柱倾覆力矩为:
M'c?2Vch?2M1?2Nl
2)力学标准方式(即PKPM中提供的轴力方式)
8) 9) 10) 11) ((((按力学方法计算倾覆力矩,需要先计算合力作用点,然后用底部轴力对合力作用
点取距。SATWE中的合力作用点计算方法为 xo?其中
xo——x向合力作用点
Ni——x向规定水平力下各构件的轴力 xi——柱的x坐标或者墙柱的中心点x坐标。 则框架柱承担的倾覆力矩为: Mcx??Nixi (5) ?Ni??Ni?xii?1n?xo??Myi (6)
?即倾覆力矩为轴力产生的倾覆力矩与柱底弯矩之和,墙的计算方法与柱相同。
图6所示框剪结构在水平力F作用下,在框架柱底部产生的轴力为N,柱底弯矩
为M1,显然框架承担的倾覆力矩应该为:
Mc?N?2L1?L2??2M1 (7)
四结论: