6第五章矩陣位移法

5.矩陣位移法

矩陣位移法，實(shí)際上是有限元法用于桿件結(jié)構(gòu)體系的一種分析方法。

本章對(duì)矩陣位移法分析高層建筑結(jié)構(gòu)幾種主要方法及其優(yōu)缺點(diǎn)介紹如下：5.1空間框架的計(jì)算方法5.2采用剛性樓面假設(shè)的空間框架分析法5.3平面結(jié)構(gòu)空間協(xié)調(diào)的分析方法將高層建筑結(jié)構(gòu)視為空間桿件體系?？蚣艿牧汉椭美庵w桿單元模擬；芯筒、芯墻和薄壁柱等離散為薄壁桿件單元。矩陣位移法5.1空間框架的計(jì)算方法缺點(diǎn)：1).結(jié)構(gòu)單元未知量數(shù)目大，根本方程矩陣的階數(shù)高，對(duì)計(jì)算機(jī)容量要求大，計(jì)算機(jī)時(shí)長。2).將芯筒、芯墻在一個(gè)樓層高度內(nèi)視為桿件，由于橫截面尺寸比桿長〔層高〕大很多，有一定的誤差。優(yōu)點(diǎn)：

不加其它簡化處理和假設(shè)，按空間框架的方法進(jìn)行分析計(jì)算。計(jì)算結(jié)果精度較高?？臻g框架矩陣位移法為降低未知量數(shù)目，剛性樓面假設(shè)各樓面在自身平面內(nèi)為絕對(duì)剛性。矩陣位移法5.2采用剛性樓面假設(shè)的空間框架分析法優(yōu)點(diǎn)：大大減少了未知量的數(shù)目，顯著降低了計(jì)算機(jī)容量的要求和減少計(jì)算工作量。缺點(diǎn)：計(jì)算結(jié)構(gòu)的精度一般。矩陣位移法空間框架根本假定：一為剛性樓面假定；二為假設(shè)各軸線上的結(jié)構(gòu)，在本身平面內(nèi)的剛度遠(yuǎn)大于平面外的剛度，平面外剛度和抗力忽略不計(jì)，空間結(jié)構(gòu)離散為平面子結(jié)構(gòu)。

空間框架矩陣位移法5.2平面結(jié)構(gòu)空間協(xié)調(diào)的分析方法——建筑物無扭轉(zhuǎn)的情況

在上述已求出位移的情況下，根據(jù)構(gòu)件的剛度求出構(gòu)件的相應(yīng)內(nèi)力。

空間框架高層建筑結(jié)構(gòu)中子結(jié)構(gòu)三種類型：平面框架子結(jié)構(gòu)：②、④、⑥框架－剪力墻子結(jié)構(gòu)：③、⑤剪力墻子結(jié)構(gòu)：①、⑦圖5－1a〕框架子結(jié)構(gòu)b〕框－剪子結(jié)構(gòu)c〕剪力墻子結(jié)構(gòu)圖5－2

矩陣位移法整個(gè)分析計(jì)算過程可分為以下幾個(gè)步驟：1.建立子結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度矩陣

矩陣位移法

矩陣位移法

矩陣位移法

矩陣位移法5.2平面結(jié)構(gòu)空間協(xié)調(diào)的分析方法——建筑