框架结构内力和位移计算.pptVIP

高层建筑结构设计;框架结构的内力和位移计算;空间结构分析：TBSA、TAT、广厦 平面结构分析： （1）结构力学方法计算：弯矩分配法 （2）近似计算方法： a竖向结构计算：分层法 b水平荷载下平面框架结构分析： 反弯点法 D值法 手算优点：容易理解结构受力性能的基本概念，掌握结构分析的基本方法 手算缺点：繁杂、耗时 ;§ 5.1计算简图 ;计算简图 ;计算简图 ;计算简化与假设： ◆忽略杆件的抗扭转作用 ◆空间三向受力的框架节点简化为平面节点，受力状态分为 ★ 刚结节点：现浇钢筋混凝土结构 ★ 铰接节点：装配式框架结构 ★ 半铰接节点：装配式框架结构 ;二、结构构件的截面抗弯刚度 考虑楼板的影响，框架梁的截面抗弯刚度应适当提高 现浇钢筋混凝土楼盖： ?? 中框架：I＝2I0 边框架：I＝1.5I0 装配整体式钢筋混凝土楼盖： 中框架：I＝1.5 I0 ?? 边框架：I＝1.2 I0 装配式钢筋混凝土楼盖： ?? 中框架：I＝I0 ?? 边框架：I＝I0 注：I0为矩形截面框架梁的截面惯性矩;§ 5.2 竖向荷载作用下的近似计算方法——分层法 ;分层法 ;分层法 ;例题：;力学知识回顾 ;传递系数;计算过程 ;构件弯矩图 ;§3.3 水平荷载作用下内力近似计算方法—反弯点法 ;反弯点法 ;计算思路： 1. 反弯点的位置 2. 该点的剪力;1. 柱抗侧刚度：单位位移下柱的剪力 ;2、剪力的计算 根据假定3： ;第j层各柱剪力为 ;3、反弯点的确定： 反弯点：弯矩为零的点 柱两端完全无转角，弯矩相等：反弯点为柱中点 梁的线刚度与柱的线刚度比≥3：反弯点近似在中点 底层柱：底部固定，上端有转角，反弯点上移——反弯点在距柱底2h/3处 4、计算柱端弯矩 反弯点法总结： 检验运用反弯点法的条件：梁的线刚度与柱的线刚度比≥3 计算各柱的抗侧刚度 把各层总剪力分配到每个柱;根据各柱分配到的剪力及反弯点位置，计算柱端弯矩 上层柱：上下端弯矩相等 底层柱： 上端弯矩： 下端弯矩：;§5.4 水平荷载作用下内力近似计算方法—D值??? ;D 值法 ; 令 （D值的物理意义同d相同——单位位移下柱的剪力） D值计算假定： （1）各层层高相等； （2）各层梁柱节点转角相等； （3）各层层间位移相等;令;梁柱刚度比K 中柱：（梁线刚度不同）; 梁柱刚度比K;由假定3——同一层各柱底侧移相等 ;（2）影响柱端约束刚度的主要因素： 结构总层数、该层所在的位置 梁柱线刚度比 荷载形式 上层与下层梁刚度比 上、下层层高刚度比;（3）计算方法 a 标准反弯点高度比： （反弯点到柱下端距离与柱全高的比值） 条件：同层高、同跨度、各层梁和柱线刚度不变，在水平荷载作用下求得的反弯点高度比。 查表：根据不同荷载查不同表，由总层数n、该层在位置j、梁柱线刚度比K——标准反弯点高度比 ;标准反弯点高度比;b上下梁刚度变化时的反弯点高度比修正值 当 时， 令 ， 由 、K——表y1，取正值， 反弯点向上移 当 时， 令 ， 由 、K——表y1，取负值， 反弯点向下移 说明：底层柱，不考虑y1修正;c1上下层高度变化时的反弯点高度比修正值y2 ;c2上下层高度变化时的反弯点高度比修正值y3 令下层层高/本层层高＝h上/h＝ ——y3 1——y3为负值，反弯点下移 1——y3为正值，反弯点上移 说明：底层柱不考虑y2修正 柱反弯点高度比： ;§ 5.5 水平荷载作用下侧移的近似计算 ;剪切变形;40;1、梁柱弯曲变形产生的侧移 由抗侧刚度D值的物理意义： 单位层间侧移所需的层剪力， 可得层间侧移公式： ;2、柱轴向变形产生的侧移 随着高层框架的高度增加，柱轴向变形产生的侧移占的比例增大，不容忽视水平荷载作用下，只考虑两根边柱轴力（一拉一压）;任意水平荷载下柱轴向变形产生的第j层处侧移 把框架连续化，根据单位荷载