内力可用分层法、弯矩二次分配法等近似方法计算。分层法在分层计算时,将上、下柱远端的弹性支承改为固定端,同时将除底层外的其他各层柱的线刚度乘以系数09,相应地柱的弯矩传递系数由12改为13,底层柱和各层梁的线刚度不变且其弯矩传递系数仍为12。弯矩二次分配法是先对各节点的不平衡弯矩都进行分配(其间不传递),然后对各杆件的远端进行传递。分层法和弯矩二次分配法的计算精度较高,可用于工程设计。(3)水平荷载作用下框架结构内力可用D值法、反弯点法等简化方法计算。其中D值法的计算精度较高,当梁、柱线刚度比大于3时,反弯点法也有较好的计算精度。(4)D值是框架结构层间柱产生单位相对侧移所需施加的水平剪力,可用于框架结构的侧移计算和各柱间的剪力分配。D值是在考虑框架梁为有限刚度、梁柱节点有转动的前提下得到的,故比较接近实际情况。影响柱反弯点高度的主要因素是柱上、下端的约束条件。柱两端的约束刚度不同,相应的柱端转角也不相等,反弯点向转角较大的一端移动,即向约束刚度较小的一端移动。D值法中柱的反弯点位置就是根据这种规律确定的。(5)在水平荷载作用下,框架结构各层产生层间剪力和倾覆力矩。层间剪力使梁、柱产生弯曲变形,引起的框架结构侧移曲线具有整体剪切型变形特点;倾覆力矩使框架柱(尤其是边柱)产生轴向拉、压变形,引起的框架结构侧移曲线具有整体弯曲型变形特点。当框架结构房屋较高或其高宽比较大时,宜考虑柱轴向变形对框架结构侧移的影响。
思考题
(1)框架结构的承重方案有几种?各有何特点和应用范围?(2)框架结构的梁、柱截面尺寸如何确定?应考虑哪些因素?(3)怎样确定框架结构的计算简图?当各层柱截面尺寸不同且轴线不重合时应如何考虑?(4)简述分层法和弯矩二次分配法的计算要点及步骤。(5)D值的物理意义是什么?影响因素有哪些?具有相同截面的边柱和中柱的D值是否相同?具有相同截面及柱高的上层柱与底层柱的D值是否相同(假定混凝土弹性模量相同)?(6)有一空间框架结构,假定楼盖的平面内刚度无穷大,用D值法分配层间剪力。先将层间剪力分配给每一榀平面框架,再分配到各平面框架的每根柱;或者用每根柱的D值与层间全部柱的∑D的比值将层间剪力直接分配给每根柱。这两种方法的计算结果是否相同?为什么?
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f(7)水平荷载作用下框架柱的反弯点位置与哪些因素有关?试分析反弯点位置的变化规律与这些因素的关系。如果与某层柱相邻的上层柱的r