十多层框架结构框架结构内力与侧移的近似计算方法.PPTVIP

第十四章 多层框架结构 14. 3 计算方法 第三节 框架结构内力与侧移的近似计算方法 平面框架的计算方法有：弯矩分配法、无剪力分配法、迭代法等。 工程中常用的框架结构内力的近似计算方法： 竖向荷载下的 分层法； 水平荷载下的 D值法 水平荷载下的 反弯点法； 一、竖向荷载作用下的分层法 基本假定： 1、忽略框架在竖向荷载作用下的侧移和由它引起的侧移力矩； 2、忽略本层荷载对其它各层内力的影响。 即：竖向荷载只在本层的梁内以及与本层梁相连的框架柱内产生弯矩和剪力，而对其它楼层框架梁和隔层框架柱不产生弯矩和剪力。 如图24-4所示：按各开口刚架计算——由此产生的误差，计算时作如下修正： （1）除底层以外其它各层柱的线刚度均乘以 0.9 的折减系数； （2）除底层以外其它各层柱的弯矩传递系数取为 1/3 。 14. 3 计算方法 图14-11 14. 3 计算方法 14. 3 计算方法 梁固端弯矩 梁柱杆端弯矩（节点不平衡弯矩分配） 梁柱杆端剪力 柱轴力 最后应将各层框架还原为整体框架 14. 3 计算方法 梁固端弯矩 梁柱杆端弯矩（节点不平衡弯矩分配） 梁柱杆端剪力 柱轴力 最后应将各层框架还原为整体框架 14. 3 计算方法 框架还原： 梁、柱弯矩同位叠加，并对框架节点处得不平衡弯矩进行重分配； 梁柱剪力由其两端弯矩和承担的其它荷载根据平衡条件求得; 柱轴力最后计算，为与其相连上层各梁剪力之和。 梁固端弯矩 梁柱杆端弯矩（节点不平衡弯矩分配） 梁柱杆端剪力 柱轴力 最后应将各层框架还原为整体框架 P.157例24-1 14. 3 计算方法 P.157例24-1 14. 3 计算方法 42.89+14.87=57.76≈57.8 P.157例24-1 14. 3 计算方法 框架还原： 梁、柱弯矩同位叠加，并对框架节点处得不平衡弯矩进行重分配； 梁柱剪力由其两端弯矩和承担的其它荷载根据平衡条件求得; 柱轴力最后计算，为与其相连上层各梁剪力之和。 14. 3 计算方法 二、竖向荷载作用下的弯矩分配法 (P.191) 14. 3 计算方法 二、竖向荷载作用下的弯矩分配法 (P.191) 在弯矩分配的过程中，一个循环可同时放松和固定多个节点（各个放松节点和固定节点间间隔布置，如图），以加快收敛速度。 计算杆件固端弯矩产生的节点不平衡弯矩时，不能丢掉由于纵向框架梁对柱偏心所产生的节点弯矩。 二、水平荷载作用下的反弯点法 14. 3 计算方法 二、水平荷载作用下的反弯点法 14. 3 计算方法 （1）求各柱剪力时，假定各柱上下端都不发生角位移，即认为梁的线刚度与柱线刚度之比为无限大（一般要求大于3）； ——即各柱的抗剪刚度只与柱本身有关 （2）确定柱反弯点位置时，假定除底层以外的各层柱的上下端节点转角均相同，即除底层外，假定各层框架柱的反弯点位于柱高的中点；对于底层柱，则假定其反弯点距支座2/3柱高处。——即反弯点位置是定值。 （3）梁端弯矩可由节点平衡条件求出，并按结点左右梁的线刚度进行分配。 基本假定： 14. 3 计算方法 设框架有n层，每层有m个柱，以第j层为分析对象，沿柱反弯点切开来，示出其内力（剪力、轴力，弯矩为零），则按水平力的平衡条件得层间总剪力为： VFj—层间总剪力 14. 3 计算方法 框架受侧向荷载时，框架柱内的剪力： 12i/h2 称为柱的抗侧刚度（抗剪刚度） 由假定1 由假定2可求出各柱的杆端弯矩 对于底层柱 对于上部各层柱 14. 3 计算方法 由假定3 （节点平衡条件）可求出梁端弯矩 14. 3 计算方法 求框架的内力步骤： 求出各柱内剪力→ 确定反弯点位置→ 各柱端弯矩→梁端弯矩→ 整个框架内力 二、水平荷载作用下的 D 值法 （1）由于梁柱线刚度之比不可能为无穷大，故框架各节点会产生转角，且框架各层节点转角不可能相等，故柱的反弯点位置也不可能都在 柱中点； （2）由于梁柱线刚度之比不可能为无穷大，框架各节点会产生转角，故柱的抗侧移刚度不完全取决于柱本身，还与梁的刚度由关。 1、反弯点法存在的问题 14. 3 计算方法 2、修正后的柱抗侧移刚度 考虑柱上下端节点的弹性约束作用后，柱的抗侧移刚度为： 14. 3 计算方法 推导的基本假定为： （1）柱AB及与其上下相邻的柱的线刚度均为ic; (