框架结构的内力和位移计算分享.pptxVIP

2022-8-30 1 荷载和设计要求 步骤四：内力计算 竖向恒荷载作用下内力计算 竖向活荷载作用下内力计算 水平风荷载作用下内力计算 地震作用下内力计算 步骤六：控制截面及控制截面内力调整 梁柱轴线端内力调整至构件边缘端 竖向荷载梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布 步骤五：侧移验算 侧移不满足要求回到步骤一 第1页/共46页 2022-8-30 2 步骤七：内力组合、确定最不利内力 步骤八：截面尺寸验算 步骤九：延性设计调整 步骤十：构件截面设计 （抗弯、剪、扭、压等承载力计算） 步骤十一：构造要求 步骤十二：施工图绘制 第2页/共46页 2022-8-30 3 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 第3页/共46页 2022-8-30 4 § 5.1计算简图 一、计算单元的确定 计算简图： ◆ 杆件以轴线表示 ◆ 梁的跨度：框架柱轴线距离 ◆ 层高：结构层高，底层柱长度从基础承台顶面算起 ◆ 注意：建筑标高－结构标高＝装修层高度 跨度差小于10％的不等跨框架，近似按照等跨框架计算 第4页/共46页 2022-8-30 5 计算简图 ◆忽略框架结构纵向与横向框架之间的空间联系，忽略空间作用 第5页/共46页 2022-8-30 6 计算简图 ◆忽略框架结构纵向与横向框架之间的空间联系，忽略空间作用 第6页/共46页 2022-8-30 7 计算简化与假设： ◆忽略梁、柱轴线变形及剪切变形 ◆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 计算简图 第7页/共46页 2022-8-30 8 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 截面形式选取： 框架梁跨中截面： T型截面 框架梁支座截面： 矩形截面 计算简图 第8页/共46页 2022-8-30 9 § 5.2 竖向荷载作用下的近似计算方法——分层法 计算假定： 多层多跨框架在一般竖向荷载作用下，侧移小，作为无侧移框架按力矩分配法进行内力分析 多层框架简化为单层框架，分层作力矩分配计算 假定上下柱的远端为固定，实际仅底层柱为固定，其它柱端均为弹性支座。修正：除底层柱外，各层柱线刚度乘以0.9，柱的传递系数为1/3,底层柱的传递系数取1/2. 第9页/共46页 2022-8-30 10 分层法 首先，将多层框架分解成一层一层的单层框架 第10页/共46页 2022-8-30 11 分层法 第11页/共46页 2022-8-30 12 例题： 分层法 第12页/共46页 2022-8-30 13 力学知识回顾 固端弯矩 方向 + 转动刚度——对转动的抵抗能力。杆端的转动刚度以S表示 等于杆端产生单位转角时需要施加的力矩。 分层法 第13页/共46页 2022-8-30 14 传递系数 分配系数 分层法 第14页/共46页 2022-8-30 15 计算过程 最终结果： 分层计算的梁端弯矩为最终弯矩 上下层所得同一根柱子内力叠加，得到柱得最终弯矩 节点会不平衡，误差不大。如误差较大，可将节点不平衡弯矩再进行一次分配 根据弯矩M——剪力V——轴力N 分层法 第15页/共46页 2022-8-30 16 构件弯矩图 分层法 第16页/共46页 2022-8-30 17 §5.3 水平荷载作用下内力近似计算方法—反弯点法 水平荷载：风力、地震作用 条件：梁的线刚度与柱的线刚度比≥3 假定: （1）不考虑柱子的轴向变形，同层节点水平位移相等，节点整体的转角为0 （2）假定上层柱子的反弯点在中点 （3）底层柱子的反弯