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文檔簡介
1、1,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,2D 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??梢姡扛峙涞降募袅χ蹬c其側向剛度 成比例。,2,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,3,框架柱側向剛度計算公式,4,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
2、動越小,柱的側向剛度越大。 現(xiàn)討論底層柱的D值。 同理,當底層柱的下端為鉸接時,可得,5,底層柱D值計算圖式,6,7,柱高不等及有夾層的柱,不等高柱,夾層柱,8,柱的反彎點高度yh,框架各柱的反彎點高度比y可用下式表示: 式中:yn表示標準反彎點高度比; y1表示上、下層橫梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值; y2、y3表示上、下層層高變化時反彎點高度比的修正值。,反彎點高度示意圖,y = yn + y1 + y2 + y3,9,(1)標準反彎點高度比yn。 yn是指規(guī)則框架的反彎點高度比。,標準反彎點位置簡化求解,10,11,梁剛度變化時反彎點的修正,12,13,3反彎點法,由上述分析可見,
3、D值法考慮了柱兩端節(jié)點轉動對其側向剛度和反彎 點位置的影響,因此,此法是一種合理且計算精度較高的近似計算方法, 適用于一般多、高層框架結構在水平荷載作用下的內力和側移計算。,當梁的線剛度比柱的線剛度大很多時(例如ib/ic3),梁柱節(jié)點的轉角很小。如果忽略此轉角的影響,則水平荷載作用下框架結構內力的計算方法,尚可進一步簡化,這種忽略梁柱節(jié)點轉角影響的計算方法稱為反彎點法。 在確定柱的側向剛度時,反彎點法假定各柱上、下端都不產生轉動,即認為梁柱線剛度比為無限大。將趨近于無限大代入D值法的公式,可得=1。因此,由式可得反彎點法的柱側向剛度,并用D0表示為:,14,同樣,因柱的上、下端都不轉動,故除底層柱外,其他各層柱的反 彎點均在柱中點(h/2);底層柱由于實際是下端固定,柱上端的約束剛 度相對較小,因此反彎點向上移動,一般取離柱下端2/3柱高處為反彎點 位置,即取yh=,用反彎點法計算框架結構內力的要點與D值法相同。,4框架結構側移的近似計算,水平荷載作用下框架結構的側移(lateral displacement)如圖所示, 它可以看作由梁、柱彎曲變形(flexural deformation)引起的側移和由 柱軸向變形(axial defor
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