框架结构的内力和位移计算分享.ppt

在水平荷载作用下求得的反弯点高度比 查查表表：：根根据据不不同同荷荷载载查查不不同同表表，，由由总总层层数数n n、、该该层层在在位置位置j j、、梁柱线刚度比梁柱线刚度比K K——标准反弯点高度比标准反弯点高度比 D 值法 8/18/20248/18/20243535标准反弯点高度比标准反弯点高度比Phhh均布荷载均布荷载倒三角形荷载倒三角形荷载y反弯点D 值法 hhh8/18/20248/18/20243636上上下下梁梁刚刚度度变变化化时时的的反反弯弯点点高高度度比修正值比修正值 当当 时，时，令令 ，，由由 、、K K——表表y y1 1，，取正值，取正值，反弯点向上移反弯点向上移当当 时，时，令令 ，，由由 、、K K——表表y y1 1，，取负值，取负值，反弯点向下移反弯点向下移 说明：底层柱，不考虑说明：底层柱，不考虑y y1 1修正修正D 值法 8/18/20248/18/20243737上下层高度变化时的反弯点高度比修正值上下层高度变化时的反弯点高度比修正值y y2 2 令 上层层高/本层层高 ＝h上/h＝ >1——y2为正值， 反弯点上移 <1——y2为负值， 反弯点下移 说明：顶层柱不考虑y2修正 D 值法 8/18/20248/18/20243838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下/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： D 值法 8/18/20248/18/20243939§ § 5.5 5.5 5.5 5.5 水平荷载作用下侧移的近似计算水平荷载作用下侧移的近似计算水平荷载作用下侧移的近似计算水平荷载作用下侧移的近似计算 梁柱弯曲变形产生的侧移梁柱弯曲变形产生的侧移(2)(2)弯曲型变形弯曲型变形柱轴向变形产生的侧移柱轴向变形产生的侧移悬臂柱悬臂柱剪切变形剪切变形悬臂柱悬臂柱弯曲变形弯曲变形框架总变形＝梁柱弯曲变形侧移＋柱轴向变形侧移框架总变形＝梁柱弯曲变形侧移＋柱轴向变形侧移特点：特点： 底层层间侧移最大，底层层间侧移最大，向上逐渐减小向上逐渐减小特点：顶层层间侧移最大，特点：顶层层间侧移最大，向下逐渐减小向下逐渐减小(1)(1)剪切型变形剪切型变形8/18/20248/18/20244040剪切变形剪切变形弯曲变形弯曲变形414142421 1、、梁梁柱柱弯弯曲曲变变形形产产生生的的侧侧移移由抗侧刚度由抗侧刚度D D值的物理意义：值的物理意义：单位层间侧移所需的层剪力，单位层间侧移所需的层剪力，可得层间侧移公式：可得层间侧移公式： 顶点侧移公式：顶点侧移公式：所有层层间侧移之总和所有层层间侧移之总和 8/18/20248/18/202443432 2、柱轴向变形产生的侧移、柱轴向变形产生的侧移 随随着着高高层层框框架架的的高高度度增增加加，，柱柱轴轴向向变变形形产产生生的的侧侧移移占占的的比比例例增增大大，，不不容容忽忽视视，，水水平平荷荷载载作作用用下下，，只只考考虑虑两两根边柱轴力（一拉一压）根边柱轴力（一拉一压）M(z)M(z)——上部水平荷载对坐标上部水平荷载对坐标Z Z力矩总和力矩总和 B B——两边柱轴线间的距离两边柱轴线间的距离8/18/20248/18/20244444任意水平荷载下柱轴向变形产生的第任意水平荷载下柱轴向变形产生的第j j层处侧移层处侧移把框架连续化，根据单位荷载法：把框架连续化，根据单位荷载法：N N——q q（（z z））对坐标对坐标z z处的力矩处的力矩M M（（z z））引起的边柱轴力引起的边柱轴力N N——为单位集中力作用在为单位集中力作用在j j处时在边柱产生的轴力处时在边柱产生的轴力H Hj j——j j层楼板距底面高度层楼板距底面高度柱轴向变形产生的侧移柱轴向变形产生的侧移8/18/20248/18/20244545积分后得到计算公式：积分后得到计算公式：V V0 0——基底剪力（水平荷载的总和）基底剪力（水平荷载的总和）F Fn n——系数，根据不同荷载形式查图系数，根据不同荷载形式查图层间变形：层间变形：说明：说明：Ø框框架架总总变变形形＝＝梁梁柱柱弯弯曲曲变变形形侧侧移移＋＋柱柱轴轴向向变变形形侧侧移移，，框框架架变变形形仍仍以以剪剪切切型型为为主主，，底底层层层层间侧移较大间侧移较大8/18/20248/18/20244646ØØ作业：作业：作业：作业：ØØ如图所示某三层框架结构，混凝土如图所示某三层框架结构，混凝土如图所示某三层框架结构，混凝土如图所示某三层框架结构，混凝土C30,C30,C30,C30,其中柱截面其中柱截面其中柱截面其中柱截面尺寸为全部尺寸为全部尺寸为全部尺寸为全部400mm×400mm400mm×400mm400mm×400mm400mm×400mm，梁截面尺寸为全部，梁截面尺寸为全部，梁截面尺寸为全部，梁截面尺寸为全部200mm×400mm200mm×400mm200mm×400mm200mm×400mm，所受的总水平荷载每层约为，所受的总水平荷载每层约为，所受的总水平荷载每层约为，所受的总水平荷载每层约为50kN,50kN,50kN,50kN,试用试用试用试用D D D D值法确定此结构的侧移值法确定此结构的侧移值法确定此结构的侧移值法确定此结构的侧移30003000500060006000600060006000600060004747。