框架结构在水平荷载下的计算(反弯点法和D值法).ppt

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一、反弯点法
二、改进反弯点法——D值法
任务二 水平荷载作用下的近似计算
框架结构在水平荷载作用下的近似计算方法：
一、反弯点法
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框架所承受的水平荷载主要是风荷载和水平地震作用，它们都可以转化成作用在框架节点上的集中力。
水平荷载作用下框架结构的受力特点
一、反弯点法
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水平荷载作用下框架的弯矩图
水平荷载作用下框架结构的受力特点
各杆件的弯矩图均为直线，一般情况下每根杆件都有一个弯矩为零的点，称为反弯点；
所有杆件的最大弯矩均在杆件两端。
如果知道反弯点的位置和柱子的抗侧移刚度，即可求得各柱的剪力，从而求得框架各杆件的内力，反弯点法即由此而来。　
由此可见，反弯点法的关键是反弯点的位置确定和柱子抗推刚度的确定。
如果在反弯点处将柱子切开，切断点处的内力将只有剪力和轴力。

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假定框架横梁抗弯刚度为无穷大。
如果框架横梁刚度为无穷大，在水平力的作用下，框架节点将只有侧移而没有转角。实际上，框架横梁刚度不会是无穷大，在水平力下，节点既有侧移又有转角。但是，当梁、柱的线刚度之比大于3时，柱子端部的转角就很小，此时忽略节点转角的存在，对框架内力计算影响不大。
由此也可以看出，反弯点法是有一定的适用范围的，即框架梁、柱的线刚度之比应不小于3。
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水平荷载作用下框架的变形情况：
当梁刚度无限大时，水平荷载作用下框架的变形情况：节点转角为0，各节点水平位移相同。
当柱子端部转角为零时，反弯点的位置应该位于柱子高度的中间。而实际结构中，尽管梁、柱的线刚度之比大于3，在水平力的作用下，节点仍然存在转角，那么反弯点的位置就不在柱子中间。尤其是底层柱子，由于柱子下端为嵌固，无转角，当上端有转角时，反弯点必然向上移，故底层柱子的反弯点取在2/3处。上部各层，当节点转角接近时，柱子反弯点基本在柱子中间。
假定底层柱子的反弯点位于柱子高度的2/3处，其余各层柱的反弯点位于柱中。

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反弯点高度y的定义为反弯点至柱下端的距离。
上部各层柱
底层柱
h——层高
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（抗推）刚度d
　　柱子的抗侧移刚度：物理意义表示柱端产生相对单位位移时，在柱子内产生的剪力。
　　柱子端部无转角时，柱子的抗侧移刚度：
——柱子的线刚度；
——柱子的层高。

——第j层第k柱所承受的层间剪力；
——第j层第k柱子的抗侧刚度；
——水平力在第j层产生的层间剪力；
m ——第j层的柱子数。