第三章多层框架结构简化计算ppt课件.ppt

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1、第三章多层框架结构简化计算第一节概述第二节分层法第三节反弯点法第四节D值法第五节侧移计算返回第一节概述一计算方法二截面估算三计算简图返回一计算方法（一）基本假定由于框架是高次超静定结构，而地震作用的随机性及钢筋混凝土的弹塑性，使其受力状态很复杂，为便于计算，必须进行计算简化，使计算模型简化。1.弹性假定在竖向荷载及风荷载作用下，结构应保持使用状态下处于弹性阶段，当抗震设计时，在进行承载力和小震下变形计算时，结构处于不坏的弹性阶段，故按弹性方法进行计算。返回第一节概述一计算方法2.平面结构假定一般情况下，将空间结构简化成平面结构。返回第一节概述◎在

2、正交布置时，抗侧力结构在平面外刚度忽略不计，每一主轴方向的水平力由该方向的平面抗侧力结构承受，垂直于该方向的抗侧力结构不参加工作。◎当抗侧力构件与主轴斜交时，可将抗侧力构件的抗侧刚度转换到主轴方向再进行计算。一计算方法3.刚性楼面假定一般假定楼盖在自身平面内刚度无穷大，在平面外刚度不考虑。当楼盖在平面内的最大相对位移小于建筑物长度的1/12000时，可认为属刚性楼盖。据以上假定，在水平力作用下，由于抗侧构件在同一标高处的水平位移相等，各片抗侧力构件按其抗侧刚度的大小分配相应的水平力。返回第一节概述一计算方法（二）框架结构计算方法分类1.精确法：（

3、力法、位移法）接近实际状态，但计算复杂，利用计算机求解。2.渐近法：（力矩分配法、迭代法、无剪力分配法）数字运算，逐次逼近。3.近似法：（分层法、反弯点法、D值法）手算。返回第一节概述二截面估算梁和柱的截面尺寸通常在初步设计时，根据经验估算，然后通过承载力和侧移验算后确定。其估算方法如前所述。返回第一节概述三计算简图根据假定，将空间结构简化成了平面结构，使每榀框架可分别进行计算。返回第二节分层法多层多跨刚架（框架）在竖向荷载作用下，通过用力法或位移法计算，其侧移较小。一般可按无侧移的刚架来处理。一基本假定二计算要点三注意点返回一基本假定1.在竖向

4、荷载作用下，可以忽略框架的侧移。2.本层梁上的荷载对其他各层梁的内力影响忽略不计。据此，多层框架在竖向荷载作用下便可分层计算。返回第二节分层法二计算要点返回第二节分层法二计算要点1.将多层框架分层，每层梁与上下柱构成的单层框架作为计算单元，柱远端假定为固端。2.各计算单元按弯矩分配法分配内力，层间传递系数为1/2。3.由于柱实际上为弹性支撑，为减少误差，各层柱的线刚度乘以折减系数0.9（底层除外），楼层柱弯矩传递系数为1/3，底层柱为1/2。返回第二节分层法二计算要点4.横梁的最后弯矩即分层计算所得弯矩。5.柱端的最后弯矩为上、下两相邻简单刚架柱

5、的弯矩叠加。对叠加后节点的不平衡弯矩可在该节点内作一次分配平衡。返回第二节分层法三注意点当框架梁、柱线刚度之比，或框架不规则时，分层法不适用。补充：固端弯矩、固端剪力，见结构力学1.两端固定，作用一集中力时返回第二节分层法abPBAl杆端弯矩以顺时针为正，求得固端弯矩后，可根据平衡条件求出剪力。三注意点2.两端固定，作用其他荷载时，可用上式通过积分求得。同理：返回第二节分层法AlxdxBqqdx三注意点例3－1：下图为一两跨二层框架，用分层计算法作弯矩图。括号内的数字表示梁柱相对线刚度i值。返回第二节分层法三注意点解：1.求各节点的分配系数（注意

6、∑μ＝1）G节点：H节点：返回第二节分层法三注意点2.求固端弯矩……..3.利用分层法求节点弯矩返回第二节分层法三注意点3.利用分层法求节点弯矩返回第二节分层法0.3320.6680.3530.1750.4720.8640.136-13.1313.13-7.327.32GDHEIF4.368.77-6.32-1.00-2.49-1.23-3.321.430.23-1.66-3.164.39-1.250.410.84-0.4-0.2-0.540.420.72传递1/24.77-4.7715.05-1.43-13.620.77-0.771/31/31

7、/31.59-0.48-0.2613.13×0.668=三注意点返回第二节分层法返回第二节分层法20kN/m20kN/m10kN/m7.5m7.5m3.0m5.8m4.2m(7)(7)(7)(7)(8.88×2)(8.88×2)(1.38)(1.78)(1.0)(1.29)ADBCEFA/D/B/C/F/E/作业：用分层法计算图示框架弯矩，并绘制弯矩图第三节反弯点法一概述二基本假定三计算方法四注意点返回一概述框架所受的水平荷载主要是风力和地震力，它们都可以化成作用在框架节点上水平集中力（如图示）。这时框架的侧移是主要的变形因素。对于层数不多的框架

8、，柱子轴力较小，截面也较小。当梁的线刚度ib比柱的线刚度ic大得多时，可忽略节点转角，各杆的弯矩图均为直线，每杆均有一零弯矩点，称反弯点