第三章框架结构课件.ppt

第3章 框架结构 　框架柱侧向刚度计算公式 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 　　　　称为柱的侧向刚度修正系数，它反映了节点转动降低了柱的侧向刚度，而节点转动的大小则取决于梁对节点转动的约束程度。　　　，　　　这表明梁线刚度越大，对节点的约束能力越强，节点转动越小，柱的侧向刚度越大。 现讨论底层柱的D值。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 同理，当底层柱的下端为铰接时，可得 　　　　　　　　　　　　 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 　底层柱D值计算图式 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 柱高不等及有夹层的柱 不等高柱 　夹层柱 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 柱的反弯点高度yh 框架各柱的反弯点高度比y可用下式表示： 式中：yn表示标准反弯点高度比； 　　　y1表示上、下层横梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值； 　　　y2、y3表示上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值。 反弯点高度示意图 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 y = yn + y1 + y2 + y3 第3章 框架结构 （1）标准反弯点高度比yn。 yn是指规则框架的反弯点高度比。 标准反弯点位置简化求解 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 　梁刚度变化时反弯点的修正 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 3　反弯点法 　　由上述分析可见，D值法考虑了柱两端节点转动对其侧向刚度和反弯 点位置的影响，因此，此法是一种合理且计算精度较高的近似计算方法， 适用于一般多、高层框架结构在水平荷载作用下的内力和侧移计算。 当梁的线刚度比柱的线刚度大很多时（例如ib/ic3），梁柱节点的转角很小。如果忽略此转角的影响，则水平荷载作用下框架结构内力的计算方法，尚可进一步简化，这种忽略梁柱节点转角影响的计算方法称为反弯点法。 　　在确定柱的侧向刚度时，反弯点法假定各柱上、下端都不产生转动，即认为梁柱线刚度比为无限大。将趋近于无限大代入D值法　　的公式，可得　　=1。因此，由式可得反弯点法的柱侧向刚度，并用D0表示为： 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 　　同样，因柱的上、下端都不转动，故除底层柱外，其他各层柱的反 弯点均在柱中点（h/2）；底层柱由于实际是下端固定，柱上端的约束刚 度相对较小，因此反弯点向上移动，一般取离柱下端2/3柱高处为反弯点 位置，即取yh= 用反弯点法计算框架结构内力的要点与D值法相同。 4　框架结构侧移的近似计算 　　水平荷载作用下框架结构的侧移（lateral displacement）如图所示， 它可以看作由梁、柱弯曲变形（flexural deformation）引起的侧移和由 柱轴向变形（axial deformation）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。 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 　框架剪切变形 （1）梁、柱弯曲变形引起的侧移 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 （2）柱轴向变形引起的侧移 　框架弯曲变形 3.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 第3章 框架结构 5　框架结构的水平位移控制 　　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。 　　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。 3.4 水平荷载作用下