第4章框架結構(編輯修改稿)
2025-08-16 11:04 本頁面
【文章內容簡介】 1）不考慮框架結構的側移對其內力的影響； （ 2）每層梁上的荷載僅對本層梁及其上、下柱的內力產生影響，對其他各層梁、柱內力的影響可忽略不計。 應當指出，上述假定中所指的內力不包括柱軸力，因為某層梁上的荷載對下部各層柱的軸力均有較大影響，不能忽略。第４章第４章 框架結構框架結構 豎向荷載作用下分層計算示意圖 豎豎 向荷向荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力的近似構內力的近似 計計 算算第４章第４章 框架結構框架結構 豎豎 向荷向荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力的近似構內力的近似 計計 算算 （ 2）除底層柱的下端外，其他各柱的柱端應為彈性約束。為便于計算，均將其處理為固定端。這樣將使柱的彎曲變形有所減小，為消除這種影響，可把除底層柱以外的其他各層柱的線剛度乘以修正系數 。 分層法計算要點 （ 1）將多層框架沿高度分成若干單層無側移的敞口框架，每個敞口框架包括本層梁和與之相連的上、下層柱。梁上作用的荷載、各層柱高及梁跨度均與原結構相同。第４章第４章 框架結構框架結構 豎豎 向荷向荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力的近似構內力的近似 計計 算算 （ 3）用無側移框架的計算方法（如彎矩分配法）計算各敞口框架的桿端彎矩，由此所得的梁端彎矩即為其最后的彎矩值；因每一柱屬于上、下兩層，所以每一柱端的最終彎矩值需將上、下層計算所得的彎矩值相加。在上、下層柱端彎矩值相加后，將引起新的節(jié)點不平衡彎矩，如欲進一步修正，可對這些不平衡彎矩再作一次彎矩分配。 如用彎矩分配法計算各敞口框架的桿端彎矩，在計算每個節(jié)點周圍各桿件的彎矩分配系數時，應采用修正后的柱線剛度計算；并且底層柱和各層梁的傳遞系數均取 1/2，其他各層柱的傳遞系數改用 1/3?！ 。?4）在桿端彎矩求出后，可用靜力平衡條件計算梁端剪力及梁跨中彎矩；由逐層疊加柱上的豎向荷載（包括節(jié)點集中力、柱自重等）和與之相連的梁端剪力，即得柱的軸力。第４章第４章 框架結構框架結構 彎矩二次分配法具體計算步驟： ?。?1）根據各桿件的線剛度計算各節(jié)點的桿端彎矩分配系數，并計算豎向荷載作用下各跨梁的固端彎矩。 ?。?2）計算框架各節(jié)點的不平衡彎矩，并對所有節(jié)點的不平衡彎矩同時進行第一次分配（其間不進行彎矩傳遞）?！ 。?3）將所有桿端的分配彎矩同時向其遠端傳遞（對于剛接框架，傳遞系數均取 1/2）。 （ 4）將各節(jié)點因傳遞彎矩而產生的新的不平衡彎矩進行第二次分配，使各節(jié)點處于平衡狀態(tài)。 至此，整個彎矩分配和傳遞過程即告結束。 ?。?5）將各桿端的固端彎矩（ fixedend moment）、 分配彎矩和傳遞彎矩疊加，即得各桿端彎矩。 豎豎 向荷向荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力的近似構內力的近似 計計算算第４章第４章 框架結構框架結構系數法 （ Approximate analysis by coefficients） 采用上述兩種方法計算豎向荷載作用下框架結構內力時，需首先確定梁、柱截面尺寸，而且計算過程較為繁復。系數法是一種更簡單的方法，只要給出荷載、框架梁的計算跨度和支承情況，就可很方便地計算出框架梁、柱各控制截面內力。 此法是 《 統(tǒng)一建筑規(guī)范 》（ Uniform Building Code） 中介紹的方法，在國際上被廣泛采用。 豎豎 向荷向荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力的近似構內力的近似 計計算算第４章第４章 框架結構框架結構 水平荷載作用下框架結構的內力和側移可用結構力學方法計算，常用的近似算法有迭代法、反彎點法、 D值法和門架法等。1 水平荷載作用下框架結構的受力及變形特點2 D值法（ 1）層間剪力在各柱間的分配 該式即為層間剪力 Vi在各柱間的分配公式，它適用于整個框架結構同層各柱之間的剪力分配?？梢?，每根柱分配到的剪力值與其側向剛度成比例。 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力和構內力和 側側 移的近似移的近似 計計 算算第４章第４章 框架結構框架結構 框架第 2層脫離體圖（ 2）框架柱的側向剛度 —— D值：一般規(guī)則框架中的柱 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力和構內力和 側側 移的近似移的近似 計計 算算第４章第４章 框架結構框架結構 框架柱側向剛度計算公式 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力和構內力和 側側 移的近似移的近似 計計 算算第４章第４章 框架結構框架結構 稱為柱的側向剛度修正系數，它反映了節(jié)點轉動降低了柱的側向剛度，而節(jié)點轉動的大小則取決于梁對節(jié)點轉動的約束程度?！ ?， 這表明梁線剛度越大，對節(jié)點的約束能力越強，節(jié)點轉動越小，柱的側向剛度越大。 現討論底層柱的 D值?！ ? 同理，當底層柱的下端為鉸接時，可得 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力和構內力和 側側 移的近似移的近似 計計 算算第４章第４章 框架結構框架結構 底層柱 D值計算圖式 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力和構內力和 側側 移的近似移的近似 計計 算算第４章第４章 框架結構框架結構 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結結 構內力和構內力和 側側 移的近似移的近似 計計 算算第４章第４章 框架結構框架結構柱高不等及有夾層的柱 不等高柱 夾層柱 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結
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