第3章多层及高层框架结构设计.ppt

y =y0+ y1+ y2+ y3 式中 y0——标准反弯点高度比，即在各层等 高，各跨相等，各层梁、柱线刚度 均不变时的柱反弯点高度比； y1，y2，y3——当上下层梁线刚度改变时，上下层 层高变化时反弯点高度比的修正值。 （5）确定柱反弯点高度比y（反弯点即为弯矩为零的点）反弯点距柱下端距离为yh，y由下式确定： 1）根据结构总层数m，该层位置i及上下梁的平均线刚度与柱线刚度的比值，由表4-9或表4-10、表4-11查出标准反弯点高度比y0。 2）上下梁刚度变化时的反弯点高度比修正值y1由表4-12查得，对于底层柱，可不考虑该修正值。 当某柱的上梁与下梁的刚度不等时，与标准情况相比反弯点位置会有变化，当i1+ i2＜i3+ i4 时，令?1=（i1+ i2）/（i3+ i4），根据?1和i值查表，此时反弯点上移，y1取正值。 当i1+ i2＞i3+ i4 时，令?1 =（i3+ i4）/（i1+ i2），根据?1和i值查表，此时反弯点下移，y1取负值。 A．上层层高变化时的修正值y2 令上层层高和本层层高之比hi+1/hi=?2，由?2及i查表。 当? 2＞1时，y2为正值，反弯点上移；当? 2＜1时，y2为负值，反弯点下移。对于最上层不考虑y2。 B．下层层高变化时的修正值y3 令下层层高和本层层高之比hi－1 /hi= ? 3，由? 3及i查表。 当? 3＞1时，y3为负值，反弯点下移；当? 3＜1时，y3为正值，反弯点上移。对于底层不考虑y3。 3）上下层高变化时反弯点高度比修正值y2和y3由表4-13查得。 （6）根据各柱分配到的剪力及反弯点位置yh计算第i层第j个柱端弯矩 上端弯矩 ： 下端弯矩 ： yh h （7）由柱端弯矩，并根据节点平衡计算梁端弯矩 对于中跨，设梁端弯矩与梁的线刚度成正比，因此 对于边跨梁端弯矩： （8）根据力的平衡原理，由梁端弯矩和作用在该梁上的竖向荷载求出梁跨中弯矩和剪力。 4.3　在水平荷载作用下框架侧移计算 　　 水平荷载作用下框架结构的侧移如图所示，它可以看作由梁、柱弯曲变形引起的侧移和由柱轴向变形引起的侧移的叠加。前者是由水平荷载产生的层间剪力引起的，后者主要是由水平荷载产生的倾覆力矩引起的。 （1）框架侧移变形曲线的形式 框架结构总侧移曲线是以剪切型变形为主的。 　框架剪切变形 1）梁、柱弯曲变形引起的侧移 特点： 层间位移上小下大 2）柱轴向变形引起的侧移 　框架弯曲变形 特点： 层间位移上大下小 （2）框架梁柱弯曲变形引起的侧移——剪切型变形 框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计，在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形（即剪切型变形 ）。 对第i层柱，其层间相对位移为： 第i层柱顶面处的绝对位移: 框架结构顶层柱顶面处的总绝对位移： 式中 m ——总层数 (3)　框架结构的层间弹性位移验算 　　框架结构的侧向刚度过小，水平位移过大，将影响正常使用；侧向刚度过大，水平位移过小，虽满足使用要求，但不满足经济性要求。因此，框架结构的侧向刚度宜合适，一般以使结构满足层间位移限值为宜。 　　我国《高层规程》规定，按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比Δu/h宜小于其限值[Δu/h]，即： 　[Δu/h]表示层间位移角限值，对框架结构取1/550；h为层高。 Δu/h ≤ [Δu/h] 　　 由于变形验算属正常使用极限状态的验算，所以计算Δu时，各作用分项系数均应采用1.0，混凝土结构构件的截面刚度可采用弹性刚度。另外，楼层层间最大位移Δu以楼层最大的水平位移差计算，不扣除整体弯曲变形。 4.4 框架内力组合 （1）控制截面及最不利内力类型 1）框架梁——支座截面、跨中截面 支座截面：－Mmax 、＋Mmax 、 Vmax 。 用前两个最不利内力进行支座截面的正截面设计，用后一个最不利内力进行支座截面的斜截面设计，以保证支座截面有足够的承载力。 跨中截面： ：－Mmax 、＋Mmax 。 2）框架柱——上、下端截面 控制截面最不利内力组合一般有以下几种： 　　1）|M|max