第4章框架結(jié)構(gòu)(編輯修改稿)
2025-08-16 11:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1）不考慮框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移對(duì)其內(nèi)力的影響；?。?2）每層梁上的荷載僅對(duì)本層梁及其上、下柱的內(nèi)力產(chǎn)生影響，對(duì)其他各層梁、柱內(nèi)力的影響可忽略不計(jì)。 應(yīng)當(dāng)指出，上述假定中所指的內(nèi)力不包括柱軸力，因?yàn)槟硨恿荷系暮奢d對(duì)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(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 豎向荷載作用下分層計(jì)算示意圖 豎豎 向荷向荷 載載 作用下框架作用下框架 結(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力的近似構(gòu)內(nèi)力的近似 計(jì)計(jì) 算算第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 豎豎 向荷向荷 載載 作用下框架作用下框架 結(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力的近似構(gòu)內(nèi)力的近似 計(jì)計(jì) 算算 （ 2）除底層柱的下端外，其他各柱的柱端應(yīng)為彈性約束。為便于計(jì)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(xiàn)剛度乘以修正系數(shù) 。 分層法計(jì)算要點(diǎn) （ 1）將多層框架沿高度分成若干單層無(wú)側(cè)移的敞口框架，每個(gè)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(jié)構(gòu)相同。第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 豎豎 向荷向荷 載載 作用下框架作用下框架 結(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力的近似構(gòu)內(nèi)力的近似 計(jì)計(jì) 算算 （ 3）用無(wú)側(cè)移框架的計(jì)算方法（如彎矩分配法）計(jì)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(jì)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(diǎn)不平衡彎矩，如欲進(jìn)一步修正，可對(duì)這些不平衡彎矩再作一次彎矩分配?！ ? 如用彎矩分配法計(jì)算各敞口框架的桿端彎矩，在計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)周?chē)鳁U件的彎矩分配系數(shù)時(shí)，應(yīng)采用修正后的柱線(xiàn)剛度計(jì)算；并且底層柱和各層梁的傳遞系數(shù)均取 1/2，其他各層柱的傳遞系數(shù)改用 1/3?！ 。?4）在桿端彎矩求出后，可用靜力平衡條件計(jì)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(diǎn)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(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 彎矩二次分配法具體計(jì)算步驟： ?。?1）根據(jù)各桿件的線(xiàn)剛度計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的桿端彎矩分配系數(shù)，并計(jì)算豎向荷載作用下各跨梁的固端彎矩。 ?。?2）計(jì)算框架各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩，并對(duì)所有節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩同時(shí)進(jìn)行第一次分配（其間不進(jìn)行彎矩傳遞）?！ 。?3）將所有桿端的分配彎矩同時(shí)向其遠(yuǎn)端傳遞（對(duì)于剛接框架，傳遞系數(shù)均取 1/2）。 ?。?4）將各節(jié)點(diǎn)因傳遞彎矩而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進(jìn)行第二次分配，使各節(jié)點(diǎn)處于平衡狀態(tài)。 至此，整個(gè)彎矩分配和傳遞過(guò)程即告結(jié)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(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力的近似構(gòu)內(nèi)力的近似 計(jì)計(jì)算算第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)系數(shù)法 （ Approximate analysis by coefficients） 采用上述兩種方法計(jì)算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)，需首先確定梁、柱截面尺寸，而且計(jì)算過(guò)程較為繁復(fù)。系數(shù)法是一種更簡(jiǎn)單的方法，只要給出荷載、框架梁的計(jì)算跨度和支承情況，就可很方便地計(jì)算出框架梁、柱各控制截面內(nèi)力。 此法是 《 統(tǒng)一建筑規(guī)范 》（ Uniform Building Code） 中介紹的方法，在國(guó)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(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力的近似構(gòu)內(nèi)力的近似 計(jì)計(jì)算算第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算，常用的近似算法有迭代法、反彎點(diǎn)法、 D值法和門(mén)架法等。1 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的受力及變形特點(diǎn)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(gè)框架結(jié)構(gòu)同層各柱之間的剪力分配?？梢?jiàn)，每根柱分配到的剪力值與其側(cè)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(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力和構(gòu)內(nèi)力和 側(cè)側(cè) 移的近似移的近似 計(jì)計(jì) 算算第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架第 2層脫離體圖（ 2）框架柱的側(cè)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(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力和構(gòu)內(nèi)力和 側(cè)側(cè) 移的近似移的近似 計(jì)計(jì) 算算第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架柱側(cè)向剛度計(jì)算公式 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力和構(gòu)內(nèi)力和 側(cè)側(cè) 移的近似移的近似 計(jì)計(jì) 算算第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 稱(chēng)為柱的側(cè)向剛度修正系數(shù)，它反映了節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)降低了柱的側(cè)向剛度，而節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的大小則取決于梁對(duì)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的約束程度。 ， 這表明梁線(xiàn)剛度越大，對(duì)節(jié)點(diǎn)的約束能力越強(qiáng)，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)越小，柱的側(cè)向剛度越大。 現(xiàn)討論底層柱的 D值?！ ? 同理，當(dāng)?shù)讓又南露藶殂q接時(shí)，可得 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力和構(gòu)內(nèi)力和 側(cè)側(cè) 移的近似移的近似 計(jì)計(jì) 算算第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 底層柱 D值計(jì)算圖式 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力和構(gòu)內(nèi)力和 側(cè)側(cè) 移的近似移的近似 計(jì)計(jì) 算算第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 水平荷水平荷 載載 作用下框架作用下框架 結(jié)結(jié) 構(gòu)內(nèi)力和構(gòu)內(nèi)力和 側(cè)側(cè) 移的近似移的近似 計(jì)計(jì) 算算第４章第４章 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)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(jié)
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