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结构概念与体系-如何使结构更高

7.1框架作用

FrameAction

1.排架与框架

结构的竖向传力体系可以由柱、排架、框架、结构墙或筒

体结构等组成，也可由上述几种结构构件联合组成。

排架结构，梁柱铰接，受力明确，框架结构，梁柱刚接，共同抵抗

构造简单，对变形不敏感。外荷，刚度较大。

7.1框架作用1

2.竖向荷载作用

假设各柱截面完全相同。独立柱的承载力和柱的计算长度有关，

排架各柱的侧向变形要协调，且在竖向荷载作用下的侧向变形很

框架柱顶的转动受到横梁刚度约束。横梁刚度为零时，柱的变形

小，此时相当于下端嵌固上端铰支，柱的计算长度L02=0.7h,承载力

根据力学知识，杆件的计算长度相当于荷载下杆件弹性变形曲线的半

与排架一样；当横梁刚度无穷大时，柱相当于两端嵌固，此时柱的计

波长。独立柱的计算长度L=2h。

将略有提高。

算长度L03=0.5h。01

P/2PP

EI=0～∞

h反弯点

反弯点

L012hL020.7hL030.7h

a)独立柱b)排架c)框架

7.1框架作用2

3.水平荷载作用

取各柱截面刚度为EI，

柱顶作用的水平力为H/2。

独立柱与悬臂梁类似，排架

柱顶为铰接，对柱的侧移没

有约束，故其固端弯矩和柱

M1HhM2M1顶侧移与独立柱相同。

2

H2h33

1Hh21

3EI6EI

7.1框架作用3

3.水平荷载作用

框架柱在水平力作用下，柱顶转角受到横梁约

束。柱对横梁作用一个力矩，此力矩将在横梁中形

成弯矩和剪力；同时，横梁对柱有一个反向力矩，

在柱内形成反弯点，从而减小了柱的计算长度。

d由反弯点以上横梁的平衡可以看出，横梁剪力

引起柱的轴向力V，左柱受拉，右柱受压，形成力矩

1Vꞏd。该力矩可