他杆件(底层柱和所有梁)为12;分层计算法所得的结果,在刚结点处诸弯矩可能不平衡,但误差也不大,如有需要,可对结点不平衡弯矩再进行一次分配(弯距二次分配)。例题1下图所示为一个二层框架,用分层法作框架的弯矩图,括号中的数字表示每根杆件线刚度的相对值。iEIl
f上层计算简图
下层计算简图
各结点的分配系数
f顶层计算简图
底层计算简图
f097
弯矩图
例题
1的精确解(考虑节点线位移)
422水平力作用计算1-反弯点法
受力和变形特点各杆弯矩图呈直线,有反弯点同层各节点位移相同
f水平荷载作用下框架的弯矩图
水平荷载作用下框架的变形假定条件将水平荷载化为节点集中力;假定横梁为刚性梁,梁柱线刚度比很大,节点角位移θ0,各节点只有侧移;底层柱反弯点在距底端23h处,上层各柱反弯点在柱高12处。计算方法
计算外荷载产生的层总剪力;
将层总剪力按该层各柱的抗侧移刚度分配给该层各柱;
根据各柱分配到的剪力及反弯点位置,计算柱端弯矩;
梁端弯矩按节点平衡求出,并按左右梁的线刚度进行分配。需注意的问题
适用条件:梁的线刚度与柱的线刚度之比大于3时,可用反弯点法计算;
对于层数不多的框架,误差不大;
对于层数较多的框架,由于柱截面加大,梁柱相对线刚度减小,此时误差较大。
422
水平力作用计算2-D值法反弯点法的假定给内力计算带来误差
两点修正-D值法柱侧移刚度的修正
D
12ich2
Vij
Dij
Dij
Vpj
f柱反弯点位置的修正
yhy0y1y2y3h
柱侧移刚度的修正柱反弯点位置的修正规律:反弯点偏向约束刚度较小的一侧1标准反弯点高度比y02上下层梁线刚度比变化时反弯点高度比修正系数y13上下层高变化时反弯点高度比修正系数y2y3
上下梁刚度变化时的反弯点高度比修正
f上下层高变化时的反弯点高度比修正
423
水平荷载作用下位移近似计算框架结构在水平荷载作用下的变形由
两部分组成总体剪切变形(梁、柱的弯曲变形)总体弯曲变形(柱的轴向变形)
总体剪切变形由梁柱弯曲变形应起的框架变形;由于它的侧移曲线和悬臂梁的剪切变形曲线曲线相似,称为剪切变形。
总体弯曲变形由框架两侧柱的轴向变形导致的框架变形,它的侧移曲线与悬臂梁的弯曲变形相似,称为弯曲变形。
对于层数不多的框架结构,只考虑剪切变形;对于较高的框架(H50米)或较柔的框架HB4考虑框架的弯曲变形由梁柱弯曲变形引起的侧移
uj
VFj
D
k1
m
Djk
jk
12ichr