5 框架、剪力墙、框剪结构的近似计算方法与设计概念2

《5 框架、剪力墙、框剪结构的近似计算方法与设计概念2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、5.2.4水平荷载作用下的改进反弯点法—D值法当框架的高度较大、层数较多时，柱子的截面尺寸一般较大，这时梁、柱的线刚度之比往往要小于3，反弯点法不再适用。如果仍采用类似反弯点的方法进行框架内力计算，就必须对反弯点法进行改进——改进反弯点（D值）法。日本武藤清教授在分析多层框架的受力特点和变形特点的基础上作了一些假定，经过力学分析，提出了用修正柱的抗侧移刚度和调整反弯点高度的方法计算水平荷载下框架的内力。修正后的柱侧移刚度用D表示，故称为D值法。1基本假定①假定同层各节点转角相同；承认节点转角的存在，但是为了计算的方便，假定同层各节点转角相同。②假

2、定同层各节点的侧移相同。这一假定，实际上忽略了框架梁的轴向变形。这与实际结构差别不大。优点：1、计算步骤与反弯点法相同，计算简便实用。2、计算精度比反弯点法高。缺点：1、忽略梁的轴向变形，随结构高度增大，误差增大。2、非规则框架中使用效果不好。25.2.4.1柱侧移刚度D值所谓规则框架是指各层层高、各跨跨度和各层柱线刚度分别相等的框架。现从框架中取柱AB及与其相连的梁柱为脱离体，框架侧移后，柱AB达到新的位置。柱AB的相对侧移为δ，弦转角为ϕ=δ/h，上、下端均产生转角θ。3ΔFM=+−+426iiiMθθABABABL对框架单元，有8个节点转角

3、θ和3个弦转角ϕ共11个未知数，而只有节点A、B两个力矩平衡条件。为此，作如下假定：①柱AB两端及与之相邻各杆远端的转角θ均相等；②柱AB及与之相邻的上、下层柱的弦转角ϕ均相等；③柱AB及与之相邻的上、下层柱的线刚度i均相等。c由前两个假定，整个框架单元只有θ和ϕ两个未知数，用两个节点力矩平衡条件可以求解。由转角位移方程及上述假定可得M=M=M=MABBAACBD=4iθ+2iθ-6iϕ=6i(θ-ϕ)ccccM=6iθAE3M=6iθAG4M=6iθBF1M=6iθBH24由节点A和节点B的力矩平衡条件分别得∑ibK=6(i3+i4+2ic)θ

4、-12icϕ=02ic6(i1+i2+2ic)θ-12icϕ=0K表示节点两侧梁平均线刚度与将以上两式相加，经整理后得柱线刚度的比值，简称梁柱线刚度比。θ2=ϕ2+K柱AB所受到的剪力为MM+12iθV=−ABBA=c−(1)ϕhhϕKK12ii12V==ccϕδ222++KhKhVK12ii12D==cc=α22δ2+KhhKα=柱的侧向刚度修正系数2+K5Kα=2+Kα称为柱的侧向刚度修正系数，它反映了节点转动降低了柱的侧向刚度，而节点转动的大小则取决于梁对节点转动的约束程度。由此可见，K→∞，α→1，这表明梁线刚度越大，对节点的约束能力越强

5、，节点转动越小，柱的侧向刚度越大。对于框架的底层柱，由于底端为固结支座，无转角，亦可采取类似方法推导，过程从略，所得底层柱的K值及α值不同于上层柱。6框架中常用各种情况的K值及α计算公式75.2.4.2柱的反弯点高度yh标准反弯点高度比y假定：n1、各层层间位移相等2、各层梁、柱转角相等3、上下层柱线刚度相等4、上下层柱高相等影响柱反弯点高度的主要因素是柱上下端的约束条件。影响柱两端约束刚度的主要因素(1)结构总层数及该层所在位置；(2)梁柱线刚度比；(3)荷载形式；(4)上层与下层梁刚度比；(5)上下层层高变化。8在D值法中，通过力学分析求得标

6、准情况下的标准反弯点高度比yn（即反弯点到柱下端距离与柱全高的比值），再根据上、下梁线刚度比值及上、下层层高变化，对y进行调整。n1．柱标准反弯点高度比yn标准反弯点高度比是在各层等高、各跨相等、各层梁和柱线刚度都不改变的多层框架在水平荷载作用下求得的反弯点高度比。为使用方便，已把标准反弯点高度比的值制成表格。根据该框架总层数n及该层所在楼层j以及梁柱线刚度比K值，从表中查得标准反弯点高度比y。n9102．上下梁刚度变化时的反弯点高度比修正值yl当某柱的上梁与下梁的刚度不等，柱上、下结点转角不同时，反弯点位置有变化，应将标准反弯点高度比y加以修正

7、，n修正值为y。l当i+i＜i+i时．令α＝（i+i）/（i+i），根据α和K1234112341值从表中查出y，这时反弯点应向上移，y取正值。11当i+i＜i+i时．令α＝（i+i）/（i+i），根据α和K3412134121值从表中查出y，这时反弯点应向下移，y取负值。11对于底层，不考虑y修正值。111i+i＜i+ii+i＜i+i12343412+-12133．上下层高度变化时反弯点高度比修正位y和y23层高有变化时，反弯点也有移动，如下图所示。令上层层高和本层层高之比h／h＝α，由下表可查得修正值y。上22当α＞1时，y为正值，反弯点向上

8、移。22当α＜1时，y为负值，反弯点向下移。22同理，令下层层高和本层层高之比h／h＝α，由下表可查得修正下3值y。3综上所述，各层柱的