多层钢筋混凝土框架结构.pptVIP

第三节多层多跨框架在水平荷载作用下内力的近似计算——反弯点法和D值法反弯点法D值法基本假定01反弯点高度02侧移刚度03计算步骤04反弯点法的适用条件05（一）反弯点法1底层柱与基础固接，线位移与角位移均为0。32不考虑柱子的轴向变形，故同层各节点水平位移相等。梁柱线刚度比较大(ib/ic＞3）时，节点转角很小，可忽略不计，即θ≈0。一、基本假定反弯点高度y是指反弯点至柱下端的距离。对于上层各柱，假定反弯点在柱中点。即yi=hi/2(i=2,3,…,n)；对于底层柱，由于底端固定而上端有转角，反弯点向上移，通常假定反弯点在距底端2h1／3处(y1=h1/2)。二、反弯点高度三、柱的侧移刚度d侧移刚度d——柱上下两端相对有单位侧移（δ=1）时柱中产生的剪力，d=V/δ=12ic/h2。当梁的线刚度比柱的线刚度大得多时(如ib/ic＞3)，可近似认为结点转角均为零。柱的剪力与水平位移的关系为0102030405计算柱端弯矩计算柱反弯点处的剪力计算梁端弯矩确定柱反弯点高度求其它内力四、计算步骤2.计算柱反弯点处的剪力求出任一楼层的层总剪力，在该楼层各柱之间的分配。1框架的层间总剪力Vpj2设框架结构共有n层，外荷载（Fi）在第j层产生的层间总剪力Vpj为：3式中Fi——作用在框架第i层节点处的水平力。4（2）层间总剪力Vpj在同层各柱间的分配设框架共有n层，第j层内有m个柱子，各柱剪力为Vjl、Vj2、…、Vji，…，根据层剪力平衡的条件有：式中：Vji——第j层第i柱所承受的剪力；m——第j层内的柱子数：dji——第j层第i柱的侧移刚度；VPj——第j层的层剪力。各柱端弯矩由该柱剪力和反弯点高度计算。1上部各层柱：上下端的弯矩相等，即：Mji上=Mji下=Vjihj/2（j=2,3,…,n；i=1,2,…,m）2底层柱：上端弯矩M1i上=V1ih1/3下端弯矩M1i下=2V1ih1/3（i=1,2,…,m）33.计算柱端弯矩4.计算梁端弯矩梁端弯矩可由节点平衡条件和变形协调条件求得。边节点:Mj=Mj上+Mj下中间节点：5.求其它内力由梁两端的弯矩，根据梁的平衡条件，可求出梁的剪力；由梁的剪力，根据结点的平衡条件，可求出柱的轴力。小结：归纳起来，反弯点法的计算步骤如下：(1)多层多跨框架在水平荷载作用下，当(ib／ic≥3)时，可采用反弯点法计算杆件内力。(2)计算各柱侧移刚度；并按柱侧移刚度把层间总剪力分配到每个柱。(3)根据各柱分配到的剪力及反弯点位置，计算柱端弯矩。(4)根据结点平衡条件和变形协调条件计算梁端弯矩。五、反弯点法的适用条件梁柱线刚度之比值大于3(ib／ic≥3)；各层结构比较均匀（求d时两端固定，反弯点在柱中点）。对于层数不多的框架，误差不会很大。但对于高层框架，由于柱截面加大，梁柱相对线刚度比值相应减小，反弯点法的误差较大。对于规则框架，反弯点法十分简单；对于横梁不贯通全框架的复式框架，可引进并联柱和串联柱的概念后，再用反弯点法计算，参见有关参考文献。反弯点法在考虑柱侧移刚度d时，假设横梁的线刚度无穷大（结点转角为0），对于层数较多的框架，梁柱相对线刚度比较接近，甚至有时柱的线刚度反而比梁大；01反弯点法计算反弯点高度y时，假设柱上下结点转角相等，这样误差也较大；021933年日本武藤清提出了①修正柱的侧移刚度和②调整反弯点高度的方法。修正后的柱侧移刚度用D表示，故称为D值法。03D值法也要解决两个主要问题：确定柱侧移刚度和反弯点高度。04（二）D值法010203修正后柱侧移刚度D值的计算柱反弯点处的剪力确定柱反弯点高度比一、修正后柱侧移刚度D值的计算1、影响柱侧移刚度的因素柱本身的线刚度ic；结点约束（上、下层横梁的刚度ib）；楼层位置（剪力及分布）。2、基本假定（对图中12柱）（1）柱12及与其上下相邻的柱的线刚度均为ic；（2）柱12及与其上下相邻的柱的层间位移相等即δ1=δ2=δ3=δ；（3）各层梁柱结点转角相等，即θ1=θ2=θ3；（4）与柱12相交的横梁线刚度分别为i1,i2；01第一节结构布置与计算简图02第二节竖向荷载作用下内力的近似计算—分层法03第三节水平荷载作用下内力的近似计算—反弯点法和D值法04第四节水平荷载作用下侧移的近似计算05第五节框架的荷载组合和内力组合06第六节框架梁柱的截面配筋07第七节现