结构力学大作业多层多跨框架结构内力计算
班级土木1404班
学号U
指导教师
华中科技大学土木工程与力学学院
2016年11月21日
f任务
1求解多层多跨框架结构在荷载作用下的弯矩以及各结点的转角和侧移。
2计算方法
1用近似法计算水平荷载作用用反弯点法计算竖向荷载作用采用分层法和
二次力矩分配法计算。
2用电算结构力学求解器进行复算。
3就最大相对误差处说明近似法产生误差的来源。
4将手算结果写成计算书形式。
计算简图和基本数据
1计算简图
如图一所示
2基本计算参数
材料弹性模量
杆件尺寸及抗弯刚度抗拉刚度表
底层柱其他层柱边梁中间梁尺寸
抗弯刚度68266740016760750833333
抗拉刚度5120000392000036000004000000
荷载列表
竖向荷载
水平荷载
3荷载分组
1计算水平荷载
2计算竖直荷载
f分层法计算竖直荷载
按照书上的方法将结构分为5层分别用力矩分配法来计算然后叠加。其中底层以上的柱子的刚度要乘以折减系数09传递系数取13底层柱刚度不需要折减传递系数取12。
荷载
1第五层计算
线刚度
分配系数
结点1
结点2
f
固端弯矩
弯矩分配计算
2
第四层计算
线刚度
分配系数结点4
结点5
f
固端弯矩
弯矩分配计算
3
第三层计算
第三层与第四层除了结点编号改变其他相同。线刚度
分配系数结点7
结点8
f
结点9
固端弯矩
弯矩分配计算
4
第二层计算
第二层计算也与第四层相同。线刚度
分配系数结点4
结点5
f
结点6
固端弯矩
弯矩分配计算
5
底层计算
线刚度
分配系数结点13
f
结点14
结点15
固端弯矩
弯矩分配计算
f杆端弯矩叠加与分配
f最终弯矩
f二次力矩分配法计算竖直弯矩
1线刚度
底层以上柱
底层柱
边梁
中间梁
2计算相对转动刚度
3计算分配系数
f4荷载列表
f5分配与最终弯矩
f最终弯矩
f反弯点法计算水平荷载
1计算柱的剪力
因为每一排柱的线刚度都相等每根柱的剪力相等。
第五层柱
第四层柱
第三层柱
第二层柱
底层柱
2计算柱的弯矩
因为每一排柱的线刚度都相等每根柱的弯矩相等。
第五层柱
第四层柱
第三层柱
第二层柱
底层柱反弯点在柱23高处
3计算梁的弯矩
说明边梁和中间梁线刚度不一样所以边梁按照0313分配中间梁按照0687分配。
结点1
结点2
f结点3
结点4
结点5
结点6
结点7
结点8
结点9
结点10
结点11
结点12
结点13
结点14
f结点15
4最终弯矩图
f侧移的计算
则第i层的位移为
第五层侧移13966mm第四层侧移13383mm第三层侧移11764mm第二层侧移9108mm第一层侧移5416mm
f1
2345678
9
101112
13
14
15
16
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