结构体系近似计算之框架结构幻灯片.ppt

综上所述，框架住反弯点高比为 按 查表，当 时， ；反之， 。 　　有了柱子的抗推刚度D以及柱子的反弯点高度yh，就可以计算结构内力。方法同反弯点法，不再赘述。 1 数柱并联 　　柱AB与框架CDEHGF并联。在框架CDEHGF中，柱CD与FG、柱DE与GH各自并联，然后再串联。 　　图示三柱并联，在集中力P作用下，柱子顶端产生侧移△。 三、柱子的串、并联问题 　　在实际工程中，由于空间布置的需要，有时会出现一层或数层框架梁不全部贯通的情况，如下图所示： 2 数柱串联 　　由力的平衡有： 　　而 　　故 　　即 数柱并联，总刚度等于各柱刚度之和 　　图示三柱AB、BC、CD串联，在顶部集中力P作用下，柱顶产生侧移 ，各层柱层间侧移 。 　　根据力和侧移的关系，有 　　而 　　故 数柱串联，总刚度的倒数等于各柱刚度倒数和 假若已知各柱的抗侧移刚度，如何计算各柱剪力？ 小结 1、D值法的改进： ①考虑了梁柱刚度、层高、荷载的变化； ②考虑了转角的影响。 2、从计算方法看框架内力特点： ①反弯点位置； ②剪力、弯矩的分布——节点荷载下： 弯矩——斜直线 剪力——直线 框架结构的近似计算 5-2 框架结构的一般布置原则 框架结构的计算简图及荷载 竖向荷载下框架结构内力计算 水平荷载下框架内力近似计算——反弯点法 水平荷载下框架内力近似计算——D值法 水平荷载下框架侧移计算 5.2.6 水平荷载下框架侧移计算 　　在水平力的作用下，框架相当于一空腹悬臂杆件。 　　按照前述介绍，似乎知道了框架各柱的抗侧移刚度，就不难计算出框架各层侧移和顶点总侧移。其实，这仅是框架侧移的一部分。 　　因此问题的关键在于，明确框架的侧移类型，以及不同侧移的计算方法。 一、悬臂杆件的侧移类型 　　图示一悬臂杆件，受均布力作用，杆中有弯矩、剪力。 　　1 弯矩引起的侧移 侧移曲线如图 　　由弯曲变形产生的侧移曲线，凸向原始位置。变形规律上快下慢。这种变形被称为弯曲型变形。 ——由纵向纤维的伸缩导致。 2 剪力产生的侧移 　　曲线形式如图所示。 　　剪切变形产生的侧移，凹向原始位置。变形规律上慢下快。这种变形被称为剪切型变形。 当杆件截面尺寸较小时，侧移主要以弯曲型变形为主；当杆件截面尺寸较大时，剪切型变形就不容忽视。 ——由相邻层面相对错动产生。 二、框架侧移的类型 　　把框架看成一空腹悬臂柱，在某一高度处切开，将暴露出层弯矩和层剪力。 层弯矩作用下 框架柱产生轴力 柱子拉伸、压缩，框架产生侧移 弯曲型侧移 由框架柱轴向变形产生的侧移 层剪力作用下 框架柱产生剪力 框架层间产生错动 框架梁、柱产生弯矩 框架梁、柱发生弯曲变形 剪切型侧移 由框架梁、柱弯曲变形产生的侧移 三、框架剪切型侧移的计算 　　在水平荷载作用下，框架的侧移以剪切型侧移为主，即侧移主要由梁柱的弯曲变形产生。 　　随着框架层数的增多，由框架柱的轴向变形所产生的侧移（弯曲型），在框架总侧移中所占比重逐渐加大。故在高层框架中，该部分侧移不宜忽略。 　　框架的剪切型侧移，是由梁柱的弯曲变形产生的。可按层剪力和前述框架柱子的抗推刚度计算。 一根柱的侧移刚度D的定义是柱上下由单位侧移差所产生的剪力。 四、框架弯曲型侧移的计算 第 层层间侧移 　　框架顶总侧移 　　框架弯曲型侧移，是由柱子的轴向变形所产生的。该项侧移在框架总侧移中所占比重随框架层数增多而加大。 　　图示框架，在水平荷载作用下，框架产生层弯矩 。 　　在 作用下，各柱将产生轴力 。分析发现，对于一般框架，只有两边柱子轴力较大，且一拉一压。 　　忽略其余柱子轴力，则 　　如要计算框架顶端侧移值，可在框架顶端施加一单位力， 此时边柱轴力为 　　利用图乘法，可以计算出柱顶侧移 　　如要计算层间侧移，可以按上述方法计算出上下楼层的绝对侧移，二者之差即为层间侧移。 尚需注意： 侧移计算应采用荷载的标准值； 按照上述方法计算到风荷载、水平地震作用下的侧移，应满足有关侧移的限值。 思考题 1、如何确定框架的计算简图？ 2、分层法作了哪些假定？为什么？ 3、反弯点法和D值法有什么不同？各自适用于什么情况？ 4、什么是柱子的抗推刚度？柱子存在串、并联时，如何计算结构的抗推刚度？ 5、弯曲型侧移和剪切型侧移各有什么特点？框架的侧移属什么类型？ 6、水平荷载下，框架内力、侧移有什么特点？ * * * * * * * * * 框架结构的近似计算 5-2 框架结构的一般布置原则 框架结构的计算简图及荷载 竖向荷载下框架结构内力计算 水平荷载下框架内力近似计算——反弯点法 水平荷载下框架内力近似计算——D值法 水平荷载下框架侧移计算 5.2.3 竖向荷载下框架结构内力计