框架結(jié)構(gòu)在水平荷載下的計(jì)算反彎點(diǎn)法和d值法(已修改)
2025-05-15 08:12 本頁面
【正文】 1 框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的近似計(jì)算方法： 一、反彎點(diǎn)法 二、改進(jìn)反彎點(diǎn)法 —— D值法 2 框架所承受的水平荷載主要是風(fēng)荷載和水平地震作用，它們都可以轉(zhuǎn)化成作用在框架節(jié)點(diǎn)上的集中力。 (一 )水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) 一、反彎點(diǎn)法 3 一、反彎點(diǎn)法 (一 )水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) 水平荷載作用下框架的彎矩圖 均為直線，一般情況下每根桿件都有一個(gè)彎矩為零的點(diǎn)，稱為反彎點(diǎn)； 大彎矩均在桿件兩端。 4 如果在反彎點(diǎn)處將柱子切開， 切斷點(diǎn)處的內(nèi)力將只有剪力和軸力 。 由此可見， 反彎點(diǎn)法的關(guān)鍵是反彎點(diǎn)的位置確定和柱子抗推剛度的確定 。 如果知道反彎點(diǎn)的位置和柱子的抗側(cè)移剛度，即可求得各柱的剪力，從而求得框架各桿件的內(nèi)力，反彎點(diǎn)法即由此而來。 5 １ .反彎點(diǎn)法的假定及適用范圍 ①假定框架橫梁抗彎剛度為無窮大。 如果框架橫梁剛度為無窮大，在水平力的作用下，框架節(jié)點(diǎn)將只有側(cè)移而沒有轉(zhuǎn)角。實(shí)際上，框架橫梁剛度不會是無窮大，在水平力下，節(jié)點(diǎn)既有側(cè)移又有轉(zhuǎn)角。但是，當(dāng)梁、柱的線剛度之比大于3時(shí)，柱子端部的轉(zhuǎn)角就很小，此時(shí)忽略節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角的存在，對框架內(nèi)力計(jì)算影響不大。 由此也可以看出， 反彎點(diǎn)法是有一定的適用范圍的，即框架梁、柱的線剛度之比應(yīng)不小于 3。 6 水平荷載作用下框架的變形情況： 當(dāng)梁剛度無限大時(shí) ，水平荷載作用下框架的變形情況： 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角為 0，各節(jié)點(diǎn)水平位移相同。 7 ②假定底層柱子的反彎點(diǎn)位于柱子高度的 2/3處，其余各層柱的反彎點(diǎn)位于柱中。 當(dāng)柱子端部轉(zhuǎn)角為零時(shí)，反彎點(diǎn)的位置應(yīng)該位于柱子高度的中間。而實(shí)際結(jié)構(gòu)中，盡管梁、柱的線剛度之比大于 3，在水平力的作用下，節(jié)點(diǎn)仍然存在轉(zhuǎn)角，那么反彎點(diǎn)的位置就不在柱子中間。 尤其是底層柱子，由于柱子下端為嵌固，無轉(zhuǎn)角，當(dāng)上端有轉(zhuǎn)角時(shí)，反彎點(diǎn)必然向上移，故底層柱子的反彎點(diǎn)取在 2/3處 。上部各層，當(dāng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角接近時(shí)，柱子反彎點(diǎn)基本在柱子中間。 8 ２ .反彎點(diǎn)高度的確定 反彎點(diǎn)高度 y的定義為 反彎點(diǎn)至柱下端的距離 。 223hyh???? ????上部各層柱 底層柱 h—— 層高 9 ３ .柱子的抗側(cè)移（抗推）剛度 d 柱子的 抗側(cè)移 剛度 ：物理意義表示柱端產(chǎn)生相對單位位移時(shí)，在柱子內(nèi)產(chǎn)生的剪力。 柱子端部無轉(zhuǎn)角時(shí)，柱子的 抗側(cè)移 剛度： 212hid c?cih—— 柱子的線剛度； —— 柱子的層高。 10 ４ .同層各柱剪力的確定 1jkjk jmjkkdVVd???jkVjkd—— 第 j層第 k柱所承受的層間剪力； —— 第 j層第 k柱子的抗側(cè)剛度； —— 水平力在第 j層產(chǎn)生的層間剪力； jVm —— 第 j層的柱子數(shù)。 11 ４ .同層各柱剪力的確定 1jkjk jmjkkiVVi??? 一般，當(dāng)同層各柱的高度相等時(shí)， 由 jki—— 柱子的線剛度 212hid c?有 12 111111323tc k kbc k khMVhMV??５ .柱端彎矩 求得各柱子所承受的剪力以后，由假定 (2)便可求得各柱的桿端彎矩。 對底層柱 上部各層柱 ，上下柱端彎矩相等 2jtbc jk c jk jkhM M V??jh—— 第 j層柱高 cjk表示第 j層第 k號柱， t(top)、 b(bottom)
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