04 水平荷载作用下框架结构的内力及变形计算课件.ppt

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水平荷载作用下框架结构的内力和侧移可用结构力学方法计算,工程上常用的近似算法有反弯点法、D值法等。
水平荷载作用下框架结构的
内力及侧移计算
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
D值法
(1)求层剪力
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
框架第2层脱离体图
V2=V21+V22+V23=F2+F3
水平荷载作用下框架结构的计算
(2)框架柱的侧向刚度—D值:
一般规则框架中的柱
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
除底层外的
其他各层
水平荷载作用下框架结构的计算
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
(3)层剪力在各柱间的分配
该式即为层间剪力Vi在各柱间的分配公式,它适
用于整个框架结构同层各柱之间的剪力分配。可见,
每根柱分配到的剪力值与其侧向刚度成比例。
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
(4)柱的反弯点高度比y
框架各柱的反弯点高度比y可用下式表示:
反弯点高度示意图
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
y=yn+y1+y2+y3
水平荷载作用下框架结构的计算
梁刚度变化时反弯点的修正
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
反弯点法
由上述分析可见,D值法考虑了柱两端节点转动
(由于梁的刚度不同)对其侧向刚度和反弯点位置
的影响,因此,此法是一种合理且计算精度较高的
近似计算方法,适用于一般多、高层框架结构在水
平荷载作用下的内力和侧移计算。
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
反弯点法
在确定柱的侧向刚度时,反弯点法假定各柱上、下端都不产生转动,即认为梁柱线刚度比为无限大。将趋近于无限大代入D值法 的公式,可得 =1。因此,由式可得反弯点法的柱侧向刚度,并用D0表示为:
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
同样,因柱的上、下端都不转动,故除底层
柱外,其他各层柱的反弯点均在柱中点(h/2);
底层柱由于实际是下端固定,柱上端的约束刚度
相对较小,因此反弯点向上移动,一般取离柱下
端2/3柱高处为反弯点位置,即取yh=
用反弯点法计算框架结构内力的
要点与D值法相同。
4水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
反弯点法