第五章框架结构内力和位移计算.ppt

* * 令 （D值的物理意义同d相同——单位位移下柱的剪力） D值计算假定： （1）各层层高相等； （2）各层梁柱节点转角相等； （3）各层层间位移相等 D 值法 * * 令 K ——为梁柱刚度比 ? ——柱刚度修正系数（表示梁柱线刚度比对柱刚度的影响） D 值法 * * 梁柱刚度比K 中柱：（梁线刚度不同） 边柱：（ 或 ） D 值法 * * 梁柱刚度比K 楼层 简图 K 一般柱 边柱 ? ? ? ? ? 底层柱 固结 ? ? ? ? D 值法 第五章框架结构内力和位移计算 * * 步骤一：结构布置 步骤二：截面初选 步骤三：计算简图及荷载计算 竖向恒荷载 竖向活荷载 水平风荷载 地震作用 结构设计步骤 * * 荷载和设计要求 步骤四：内力计算 竖向恒荷载作用下内力计算 竖向活荷载作用下内力计算 水平风荷载作用下内力计算 地震作用下内力计算 步骤六：控制截面及控制截面内力调整 梁柱轴线端内力调整至构件边缘端 竖向荷载梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布 步骤五：侧移验算 侧移不满足要求回到步骤一 * * 步骤七：内力组合、确定最不利内力 步骤八：截面尺寸验算 步骤九：延性设计调整 步骤十：构件截面设计 （抗弯、剪、扭、压等承载力计算） 步骤十一：构造要求 步骤十二：施工图绘制 * * 空间结构分析：TBSA、TAT、广厦 平面结构分析： （1）结构力学方法计算：弯矩分配法 （2）近似计算方法： a竖向结构计算：分层法 b水平荷载下平面框架结构分析： 反弯点法 D值法 手算优点：容易理解结构受力性能的基本概念，掌握结构分析的基本方法 手算缺点：繁杂、耗时 * * 计算简图 一、计算单元的确定 计算简图： ◆ 杆件以轴线表示 ◆ 梁的跨度：框架柱轴线距离 ◆ 层高：结构层高，底层柱长度从基础承台顶面算起 ◆ 注意：建筑标高－结构标高＝装修层高度 跨度差小于10％的不等跨框架，近似按照等跨框架计算 * * 计算简图 ◆忽略框架结构纵向与横向框架之间的空间联系，忽略空间作用 * * 计算简图 ◆忽略框架结构纵向与横向框架之间的空间联系，忽略空间作用 * * 计算简化与假设： ◆忽略梁、柱轴线变形及剪切变形 ◆空间三向受力的框架节点简化为平面节点，受力状态分为 ★ 刚结节点：现浇钢筋混凝土结构 ★ 铰接节点：装配式框架结构 ★ 半铰接节点：装配式框架结构 计算简图 * * 二、结构构件的截面抗弯刚度 考虑楼板的影响，框架梁的截面抗弯刚度应适当提高 现浇钢筋混凝土楼盖： ?? 中框架：I＝2I0 边框架：I＝0 装配整体式钢筋混凝土楼盖： 中框架：I＝1.5 I0 ?? 边框架：I＝1.2 I0 装配式钢筋混凝土楼盖： ?? 中框架：I＝I0 ?? 边框架：I＝I0 注：I0为矩形截面框架梁的截面惯性矩 截面形式选取： 框架梁跨中截面： T型截面 框架梁支座截面： 矩形截面 计算简图 * * § 5.2 竖向荷载作用下的近似计算方法——分层法 计算假定： 多层多跨框架在一般竖向荷载作用下，侧移小，作为无侧移框架按力矩分配法进行内力分析 多层框架简化为单层框架，分层作力矩分配计算 假定上下柱的远端为固定，实际仅底层柱为固定，其它柱端均为弹性支座。修正：除底层柱外，各层柱线刚度乘以，柱的传递系数为1/3,底层柱的传递系数取1/2. * * 分层法 首先，将多层框架分解成一层一层的单层框架 * * 分层法 * * 例题： 分层法 * * 力学知识回顾 固端弯矩 方向 + 转动刚度——对转动的抵抗能力。杆端的转动刚度以S表示 等于杆端产生单位转角时需要施加的力矩。 分层法 * * 传递系数 分配系数 分层法 * * 计算过程 最终结果： 分层计算的梁端弯矩为最终弯矩 上下层所得同一根柱子内力叠加，得到柱得最终弯矩 节点会不平衡，误差不大。如误差较大，可将节点不平衡弯矩再进行一次分配 根据弯矩M——剪力V——轴力N 分层法 * * 构件弯矩图 分层法 * * §5.3 水平荷载作用下内力近似计算方法—反弯点法 水平荷载：风力、地震作用 条件：梁的线刚度与柱的线