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【SAP2000】框架截面属性-剪切面积 筑信达(按右边蓝色字 +) · 2015-12-07 09:17 (源自筑信达知识库，SAP2000常见问题) 问题描述： 请问，框架截面属性中的剪切面积有何物理意义？程序计算其数值的原理和方法又是怎样的呢？ 解答： 框架截面的剪切面积Ak 与剪应力沿截面高度不均匀分布的修正系数k 的关系如下： 即：剪切面积Ak 为横截面积A 在考虑剪应力不均匀分布后的折减面积，故也称为有效剪切面积。这里，关于修正系数k 的推导则可追溯至单位荷载法的结构位移计算公式，具体如下： 图 a 所示平面杆件结构受广义荷载 Fp（包括 F、M、q 等）作用，为计算 K 点沿指定方向（如竖直方向）的位移 ΔKP 而虚设的力状态（单位荷载 FK）如图 b 所示。 根据单位荷载法可得 ΔKP 位移计算公式如下： 根据材料力学可知，实际状态中微段的弯曲变形和轴向变形分别为： 但是，对于实际状态中微段的剪切变形，材料力学并未给出简明的计算公式。由于剪应力沿截面高度的不均匀分布，如下图中 a 和 b 所示。故，对于虚拟状态中剪力在实际状态中微段的剪切变形上所作的虚功，可以按下列积分式计算： 由材料力学可知： 其中，b 为所求剪应力处截面的宽度，S 为该处以上（或以下）截面面积对中性轴 z 的静矩（如下图中 c 所示）。 联立以上公式，即有： 其中， 即剪应力分布不均匀的修正系数，该系数是一个只与截面形状有关的系数。常见截面形式的修正系数如下： 矩形截面：6/5 圆形截面：10/9 薄壁圆环截面：2 同时，实际状态中微段的剪切变形为： 故，GA/k 也称为截面的剪切刚度，A/k 则称为剪切面积。 另外，值得一提的是，在常规的手算或经验公式中通常都不会考虑杆件的剪切变形，而 CSI 的有限元程序（如 SAP2000、ETABS、CSiBridge 等等）却默认考虑剪切变形。因此，用户会在对比手算与程序结果的过程中发现二者略有差异。如需不考虑杆件的剪切变形，用户可修正框架截面的剪切面积为零（如下图所示）。如此一来，便可得到与手算一致的结果。 关于剪应力修正系数的更多内容请参考《结构力学（上册）》（李廉锟 主编）的相关章节内容。