3种手算框架结构侧移方法比较.doc
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1、3种手算框架结构侧移方法比较第3卷第3期2006年6月铁道科学与工程JOURNALOFRAll,AYSCIENCEANDENGINEERINGVo1.3No.3June2加63种手算框架结构侧移方法比较孟焕陵.刘杨,沈蒲生(湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082)摘要:在简要介绍3种手算方法的基础上,以两跨l2层现浇楼板中框架为例,分别通过3种不同的手算方法计算结构侧移,并与SAP2000计算的结果进行对比,从计算公式分析中找出它们之间的异同,并对3种手算方法进行综合评述.计算结果表明:反弯点法计算结构的侧移误差很大,不应采用;D值法与sc法计算结果较为接近精确值,考虑到后者能以较小的计算
2、量获得更高的计算精度,实际工程中推荐采用sc法来计算框架结构的侧移.关键词:框架框架;侧移;手算中图分类号:TU375,4文献标识码:A文章编号:16727029(20o6)03006104ComparionofthreehandcalculationmethodsofframelateraldisplacementsMENGHuan-ling,LIUyang,SHENPusheng(CollegeofCivilEngineering,HunanuIliveI8ity,Changsha410082,China)Abstract:Basedonthebriefintroductionofthet
3、hreehandcalculationmethods.atwelvestoreytwospanframewastakenforexample,andthestructurallateraldisplacementswerecalculatedbythethreedifferentways,whichwereincontrastwiththeresultsofsJ,20o0.111esimilaritiesanddifferenceswerefoundfromtheircalculationformula,andtheintegrativeannotationofthethreehandcalc
4、ulationmethodswasgiven.ItisshownthatthelateraldisplacementerlroftheinflectionpointmethodistoolargetoUSe,andtheresultsofDvaluemethodandtheSCmethodaleclosetoexactresult.111eSCmethodiscommendedtocalculatethelateraldisplacementsofframesbecauseitiseasierandtheresultsaremoreexact.Keywords:frames;lateraldi
5、splacements;handcalculation水平荷载作用下,框架侧移的计算有3种手算方法:反弯点法,D值法卜】以及sc法【5(Smith和Coull法的简称).国内工程界一般采用前2种方法计算框架结构的侧移,而国外却大都采用sc法.目前,人们对这3种手算方法计算工作量与计算精度以及它们之间区别与联系研究较少.在此,作者在简要介绍3种手算方法的基础上,以两跨l2层现浇楼板中框架为例,分别通过3种不同的手算方法计算结构侧移,并与有限元程序SAF2000计算的结果进行对比,从计算公式分析中找出它们之间的异同,对3种手算方法进行综合评述.1方法介绍1.1反弯点法反弯点法是假定除底层外各层上,
6、下柱两端转角相同,反弯点的位置固定不变,除底层柱的反弯点高度位于2/3柱高处,其余层柱的反弯点位于1/2柱高.分层取脱离体计算各反弯点处剪力得到各层间位移:收稿日期:20o6030l基金项目:国家自然科学基金资助项目(50378035)作者简介:孟焕陵(t978一),男,湖南新邵人,博士研究生,从事混凝土结构基本理论及高层建筑结构分析与设计研究62铁道科学与工程2006年6月=.(1)式中:为第i层的总剪力;D为第i层所有柱的抗侧刚度之和,即D=12/h2i;i.为框架柱的线刚度;h为第i层层高.各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和,即12i=,.(2)=11.2D值法D值法又称修
7、正反弯点法,是对柱的抗侧刚度和柱的反弯点位置进行修正后的一种方法.1.2.1柱的抗侧刚度修正引入柱抗侧刚度修正系数a,它的取值取决于柱两端的支承情况及两端被嵌固的程度,与梁柱的线刚度比值=ib/i.有关,其中i6为梁的线刚度.1.2.2柱的反弯点位置修正在柱标准反弯点高度比Yo的基础上,针对上下梁相对刚度变化,上下层柱高度变化,分别引入柱的反弯点位置修正值Yl,Y2及Y3.1.2.3Smith和Coull法Smith和Coull认为,水平荷载作用下的框架层间侧移由3部分组成:第一部分是由于梁的双曲率弯曲变形引起的节点转动产生的侧移瓯;第二部分是由柱的双曲率弯曲变形引起的侧移;第三部分是由于柱子
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