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1、卷第期重庆建筑工程学院笑报年月水’框架柱抗侧移刚度值的讨论肖明葵赖明李英民建筑工程学院摘要通过对上千个框架的框架柱水平抗侧移刚度的分析,考虑实际框架各层。各跨梁柱的实际变形对梁柱线刚比影响系数及框架水平抗侧移刚度值的影,提。的计葬公式,修正响出一来列便于计茸机编程使用且较为精确的梁柱线刚比。了传统的值法,杭,关键词框架柱侧移刚度杭震设计中图法分类号随着时代的发展和社会的进步,现代化建筑结构逐渐向高层化及多样化发展。规则框架是现代建筑结构形式的最普遍最常见的结构形式之一为探索工程上适用的多高层建筑结,,构抗震的简化分析方法作者在确定剪切型结构层间抗震分析模型
2、时通过对大量规则框架,的分析比较发现传统的值法由于没有考虑框架柱所在框架中的层数及跨数的不同而引起的梁柱变形不同。假设所有各跨各层梁柱具有相同的转角及相同的线位移所得到的梁柱抗侧移刚度值,对结构抗震分析的层间模型的层间抗侧移刚度的确定带来较大的误差。后,,,来沈祖炎等人提出了修正的值公式但由于分析时所选取的结构模型与实际出入较大。,,仍然有较大误差本文利用杆系模型等较为精确的方法求出框架梁柱的实际变形利用受力与变形的力学关系,求得较为精确的水平抗侧移刚度值的计算公式。传统的值法卜一、一一一传统的值法是采用武滕清所推导的,结果。武滕清所推导的值是由层高、跨了
3、卜电、洲、一度柱的线刚度和梁的线刚度分别全相等’一的多层多跨规则框架推得的即从规则,‘,吮二框架中任意取出一部份,如图所示,并假,定。一。一。。一。且假定各柱的‘‘一叫一令一卜,,也相等因此所有横梁的杆端弯矩都彼此,图相等其值为一沪一一收稿日期刁,,,肖明葵女年生讲师重庆建筑大学建筑工程学院。魂重庆建筑工程学院学报第卷,所有柱子的杆端弯矩也彼此相等其值分别为‘口一‘对了一伦︺一入︸一︺一由平衡方程,︼习一得·一八解得,一,一可得柱子的绝又寸抗剪冈“度为将代入公式中并注意到必鲁,缈乙式中称为梁柱线刚比影响系数乞乙称为梁柱线刚比。乙,‘,,由于对于某个确定的框
4、架柱和都是确定的值故框架柱的绝对抗剪刚度的取值“,,主要取决于梁柱线刚比影响系数武滕清对底层公式作了修正当底层柱脚为固端时峋十些当底层柱脚为铰接时,一,、、,事实上即使是层高跨度梁和柱的线刚度分别全相等的多层多跨框架在水平力的作,。,用下随楼层的不同其变形是不相同的因此横梁的杆端弯矩和柱子的杆端弯矩和剪力不,。一定能相等且多跨框架的中柱和边柱的受力和变形情况也有差异修正的值法沈祖炎在武滕清刀值法的基础上,对杆端转角都相等的假定作了修正。沈祖炎假设框架各杆的杆端转角不,,等所取的框架模型如图但该模型与框架实际变形情况有差异。,对于该模型由结构力学的转角位移方
5、程得八图,。夕乙扫,乙口。下厂一心九一艺,‘‘,乙,乞,而乙所以对,少,‘一‘全,,一,,令十伊卿玉则上式变为幻,‘一乙二厂一左一皇一,,。或缈‘甲式中则为沈祖炎所修正的表达式该式的关键在于入十伞十确定尹值,沈祖炎对甲值作了近似推导,采用的是弯矩分配法,且假定相邻柱的转动刚度都相等而得出关于底层、顶层及中间层的甲值,继而求得框架底层、顶层和中间层的“值。由于第期肖明葵等框架柱抗侧移刚度值的讨论弯矩分配法仅适用于无侧移刚架,且假定相邻柱的转动刚度都相等,不符合实际,使得修正。“的值公式的误差仍然很大本文对值的修正,。鉴于以上所讨论的计算值的公式误差较大且所采
6、用的假定及修正的方法不合理本文为较为准确地确定框架柱抗侧移刚度,对各种框架的梁柱线刚比影响系数值作了修正。一,,对于各种梁柱线刚比因梁柱线刚比较大的情况下成为强梁弱柱的框架,而武滕清的值法对于强梁弱柱的框架是足够精确的各种楼层框架层数从一层以,上的多跨多层的上千个框架采用杆系模型并考虑到地震荷载使框架产生水平侧移的特点,作用在框架上的荷载取为水平均布荷载和水平倒三角形荷载两种,电算分析分别求得在,心和各柱的层间相对位移这两类荷载作用下各类框架的实际变形和内力求得各柱的剪力么,、入并由剪力位移之间的力学关系知柱的剪力心和层间相对位移及柱的抗侧移刚度之间存在如
7、下关系。逮少二二二—八,,,从而可以求得值然后由值与梁柱线刚比的关系式‘,一“。,“反求出各类框架在不同荷载作用下的梁柱线刚比系数值的精确解从所得结果可以看出“,而且梁柱线刚比系数值不仅与梁柱线刚度的值有关与框架的总层数及框架柱在框架中的位置如在某一层,中柱还是边柱等这些因素有关。不同层数的框架及不同位置的框架,,且层,,柱有不同的值这是由于框架各杆的杆端转角并不相等间相对位移也不相等因此本文采用精确计算方法所得的“值其精度大为提高,能更好地应用于工程计算及抗震结构分析模型的参数确定。。几一为方便工程应用,本文将求得的值制表查用。同时,考虑到目前多高层建筑
8、内力分析均采用电算分析,为方便计算,,机程序编制本文采用参数识别的
