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工程中常用的平面框架构造内力的近似计算措施:
竖向荷载下的 分层法、迭代法
水平荷载下的反弯点法、D值法
一、竖向荷载作用下的分层法
基本假定:
1、忽视框架在竖向荷载作用下的侧移和由它引起的侧移力矩;
2、忽视本层荷载对其他各层内力的影响。
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,而对其他楼层框架梁和隔层框架柱不产生弯矩和剪力。
14. 3 计算措施
第十四章 多层框架构造
14. 3 计算措施
第三节 框架构造内力与侧移的近似计算措施
如图13-11所示,按各开口刚架计算,加强了柱端的约束程度,即人为增长了柱刚度,由此产生的误差需进行修正:
(1)除底层以外其他各层柱的线刚度均乘以 的折减系数;
(2)除底层以外其他各层柱的弯矩传递系数取为 1/3 。
基本假定:
1、忽视框架在竖向荷载作用下的侧移和由它引起的侧移力矩;
2、忽视本层荷载对其他各层内力的影响。
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,而对其他楼层框架梁和隔层框架柱不产生弯矩和剪力。
第十四章 多层框架构造
14. 3 计算措施
图13-11
第十四章 多层框架构造
14. 3 计算措施
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派;
梁柱剪力由其两端弯矩和承担的其他荷载根据平衡条件求得;
柱轴力最终计算,为与其相连上层各梁剪力之和。
梁固端弯矩 梁柱杆端弯矩(节点不平衡弯矩分派) 梁柱杆端剪力 柱轴力 最终应将各层框架还原为整体框架
第十四章 多层框架构造
-1
14. 3 计算措施
第十四章 多层框架构造
-1
14. 3 计算措施
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派;
梁柱剪力由其两端弯矩和承担的其他荷载根据平衡条件求得;
柱轴力最终计算,为与其相连上层各梁剪力之和。
第十四章 多层框架构造
二、水平荷载作用下的反弯点法
14. 3 计算措施
第十四章 多层框架构造
(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;(柱按两端嵌固考虑,因此各柱的抗剪刚度只与柱自身有关)
(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似,则除底层外各层框架柱的反弯点均位于柱高的中点;对于底层柱,则假定其反弯点距底支座2/3柱高处。(柱反弯点位置是定值)
(3)梁端弯矩可由节点平衡条件求出,按节点左右梁的线刚度进行分派。
基本假定:
求框架的内力环节:
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
14. 3 计算措施
第十四章 多层框架构造
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 计算措施
第十四章 多层框架构造
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 计算措施
第十四章 多层框架构造