竖向荷载作用下的近似计算方法分层法.ppt
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1、竖向荷载作用下内力的近似计算方法 分层法,主讲:范凌燕,竖向荷载作用下的内力近似计算,在竖向荷载(vertical load)作用下,多、高层框架结构的内力可用力法、位移法等结构力学方法计算。工程设计中,如采用手算,可采用迭代法、分层法、弯矩二次分配法及系数法等近似方法计算。,常用方法分层法,竖向荷载作用下框架结构的受力特点及内力计算假定: (1)不考虑框架结构的侧移对其内力的影响; (2)每层梁上的荷载仅对本层梁及其上、下柱的内力产生影响,对其他各层梁、柱内力的影响可忽略不计。 应当指出,上述假定中所指的内力不包括柱轴力,因为某层梁上的荷载对下部各层柱的轴力均有较大影响,不能忽略。,竖向荷载
2、作用下分层计算示意图,(1)将多层框架沿高度分成若干单层无侧移的敞口框架, 每个敞口框架包括本层梁和与之相连的上、下层柱。 梁上作用的荷载、各层柱高及梁跨度均与原结构相同。 (2)除底层柱的下端外,其他各柱的柱端应为弹性约束。 为便于计算,均将其处理为固定端。这样将使柱的弯曲变 形有所减小,为消除这种影响,可把除底层柱以外的其他 各层柱的线刚度乘以修正系数0.9。,分层法计算要点,分层法计算要点 (3)用无侧移框架的计算方法(如弯矩分配法)计算各敞口 框架的杆端弯矩,由此所得的梁端弯矩即为其最后的弯矩值; 因每一柱属于上、下两层,所以每一柱端的最终弯矩值需将 上、下层计算所得的弯矩值相加。在上
3、、下层柱端弯矩值相 加后,将引起新的节点不平衡弯矩,如欲进一步修正,可对 这些不平衡弯矩再作一次弯矩分配。 如用弯矩分配法计算各敞口框架的杆端弯矩,在计算每 个节点周围各杆件的弯矩分配系数时,应采用修正后的柱线 刚度计算;并且底层柱和各层梁的传递系数均取1/2,其他各 层柱的传递系数改用1/3。 (4)在杆端弯矩求出后,可用静力平衡条件计算梁端剪力及 梁跨中弯矩;由逐层叠加柱上的竖向荷载(包括节点集中力、 柱自重等)和与之相连的梁端剪力,即得柱的轴力。,分层法的适用范围,分层法一般用于结构与荷载沿高度分布比较均匀的多层框架的内力计算,对于侧移较大或不规则的多层框架不宜采用,力学补充知识:对称性
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