高层框架结构设计详解.ppt

5.2 框架结构设计 柱抗侧移刚度修正系数（节点转动影响系数），一般小于1。 不考虑节点转动的柱抗侧移刚度。 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 修正后的抗侧移刚度 修正后的抗侧移刚度与柱的线刚度，层高以及梁柱的线刚度之比均有关。当 K 趋于无穷时，修正系数趋于1，表明梁的线刚度越大，对节点的约束能力越强，节点转动则越小，抗侧刚度则越大。 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 修正后的抗侧移刚度 上述公式适用于一般层框架柱，底层柱（包括与基础刚接和铰接）的修正系数有所不同。为了便于应用，下面给出各种情况下的修正系数。 5.2 框架结构设计 5.2 框架结构设计 一般层柱 底层柱下端固支 底层柱下端铰支 对左（右）边柱，只需将柱的左（右）侧梁的线刚度设为0即可。 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 柱的剪力 得到修正后的抗侧移刚度后，相应柱的剪力值为 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 反弯点高度 D值法中，框架柱的反弯点位置是变化的，柱的反弯点高度（反弯点到柱下端的高度)记为yh. 5.2 框架结构设计 yh M图 A B h 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 反弯点高度 本质上，柱的反弯点高度与其上、下端的约束条件有关。当上下端转角相同时，反弯点在柱高的中点；当转角不同时，反弯点将向转角较大的一端移动，即向约束弱方向移动；当一端为铰接时，反弯点与铰接点重合。 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 反弯点高度 D值法中，柱反弯点的高度按上式确定： 5.2 框架结构设计 y0: 标准反弯点高度比，在各层等高、各跨相等以及各层梁、柱线刚度不变的情况下求得； y1: 上、下层梁刚度变化的修正值； y2, y3: 分别为上、下层层高变化的修正值； 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 反弯点高度 标准反弯点高度比 y0 可根据框架的总层数 n、柱所在层 j 和梁柱线刚度比 K 以及荷载形式查表得到。对风荷载作用下的框架结构，荷载形式按均布水平荷载查表。 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 反弯点高度 y1 根据上下横梁线刚度比α1＝(i1+i2)/(i3+i4)和梁柱线刚度比 K 查表得到。当上横梁线刚度小于下横梁线刚度时，y1 取正值；当上横梁线刚度大于下横梁线刚度时， 按α1＝(i3+i4)/(i1+i2) 但 y1 取负值；对于底层柱，取 y1 = 0，即不修正。 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 反弯点高度 y2 根据上层层高与本层层高之比 α2 和梁、柱线刚度比 K 查表得到。当α2＞1时， 上层对本层的约束减小， y2 取正值，反弯点向上移动；当α2＜1时，上层对本层的约束增大，y2 取负值，反弯点向下移动；对于顶层柱，y2 = 0。 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 反弯点高度 y3 根据下层层高与本层层高之比 α3 和梁、柱线刚度比 K 查表得到。当α3＞1时， 下层对本层的约束减小， y3 取负值，反弯点向下移动；当α3＜1时，下层对本层的约束增大，y3 取正值，反弯点向上移动；对于底层柱，y3 = 0。 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 柱端弯矩 5.2 框架结构设计 hi yhi 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 其余内力 其余内力（梁端弯矩、梁剪力和柱轴力）计算过程与反弯点法相同，此处不再赘述。 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 适用范围 D值法除了能解决反弯点法适用的问题之外，同样适用于 ib/ic 3 的情况以及高层结构，特别适合求解考虑抗震要求、有强柱弱梁的问题。 5.2 框架结构设计 内力分析 内力计算 水平荷载作用下 D值法 计算例题 5.2 框架结构设计 4200 4800 4200 4200 (1.5) (1.5) (0.6) A B C D E F G I H (0.6) (0.8) (1.8) (1.8) (0.6) (0.5) (0.5) 16kN 32kN 右图括号中为梁、柱线刚度的相对值 5.2 框架结构设计 计算D值（相对值） DG柱 (1.5) (1.5) (0.6) A B C D E F G