多层多跨刚架的近似计算法.ppt

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1、*9.5多层多跨刚架的近似计算法多层多跨刚架的近似计算法一、分层计算法一、分层计算法分层计算法适用于多层多跨刚架承受竖向荷载作用时的情况。分层计算法适用于多层多跨刚架承受竖向荷载作用时的情况。1、两个近似假设两个近似假设第一，忽略侧移的影响。第一，忽略侧移的影响。第二，忽略每层梁上的竖向荷载对其他各层的影响。第二，忽略每层梁上的竖向荷载对其他各层的影响。All Rights Reserved重庆大学土木工程学院2、基本作法如下图所示、基本作法如下图所示All Rights Reserved重庆大学土木工程学院二、反弯点法二、反弯点法 反弯点法是多层多跨刚架在水平结点荷载作用下最常用的反弯点法是

2、多层多跨刚架在水平结点荷载作用下最常用的近似方法，对于强梁弱柱的情况最为适用。近似方法，对于强梁弱柱的情况最为适用。1、变形和受力特征、变形和受力特征(1)各杆的弯矩图都是直线，每杆均有一个反弯点。如能确各杆的弯矩图都是直线，每杆均有一个反弯点。如能确定各柱反弯点的位置和反弯点处的剪力，则各柱端弯矩即可定各柱反弯点的位置和反弯点处的剪力，则各柱端弯矩即可求出，进而可算出梁端弯矩。求出，进而可算出梁端弯矩。(2)结点侧移是主要位移，结结点侧移是主要位移，结点转角对刚架的弯矩影响很点转角对刚架的弯矩影响很小（强梁弱柱尤其如此）。小（强梁弱柱尤其如此）。All Rights Reserved重庆大学

3、土木工程学院2、一个近似假设、一个近似假设 忽略结点转角，将刚架中的横梁化为刚性梁（忽略结点转角，将刚架中的横梁化为刚性梁（EI=）。这）。这样，结点转角为零，只有侧移，各柱的反弯点必在柱高中点样，结点转角为零，只有侧移，各柱的反弯点必在柱高中点。3、基本作法、基本作法(1)计算柱的侧移刚度系数计算柱的侧移刚度系数kAll Rights Reserved重庆大学土木工程学院(2)求剪力分配系数求剪力分配系数h hi和同层各柱剪力和同层各柱剪力FQAll Rights Reserved重庆大学土木工程学院(i=1,2,3)令令称为剪力分配系数。称为剪力分配系数。则则 All Rights Res

4、erved重庆大学土木工程学院如果同层各柱等高，则如果同层各柱等高，则 亦即亦即 式中，式中，ii=EIi/h，为该层各柱线刚度。，为该层各柱线刚度。(3)各柱上、下两端弯矩各柱上、下两端弯矩(4)梁端弯矩梁端弯矩1）对于边柱，梁端弯矩为）对于边柱，梁端弯矩为M=M上上+M下下其方向与柱端弯矩相反。其方向与柱端弯矩相反。All Rights Reserved重庆大学土木工程学院2）对于中柱，设梁远端约束条件相同，则按梁的线刚度（）对于中柱，设梁远端约束条件相同，则按梁的线刚度（i）比例来分配柱端弯矩，即比例来分配柱端弯矩，即(5)绘弯矩图绘弯矩图 All Rights Reserved重庆大学

5、土木工程学院4、注意事项、注意事项(1)本方法适用范围：本方法适用范围：i梁梁/i柱柱3(2)对于多层（例如五层以上）刚架，底层柱反弯点常设在柱对于多层（例如五层以上）刚架，底层柱反弯点常设在柱的的2/3高度处。高度处。例例9-8】试用反弯点法计算图】试用反弯点法计算图9示刚架，并作弯矩图。示刚架，并作弯矩图。All Rights Reserved重庆大学土木工程学院解解:(1)求各柱剪力求各柱剪力1）顶层：由于两柱的线刚度相同，所以剪力分配系数均为）顶层：由于两柱的线刚度相同，所以剪力分配系数均为1/2 2）底层）底层 All Rights Reserved重庆大学土木工程学院(2)计算柱端弯矩计算柱端弯矩 1）顶层：）顶层：2）底层：）底层：All Rights Reserved重庆大学土木工程学院(3)计算梁端弯矩计算梁端弯矩All Rights Reserved重庆大学土木工程学院M图图(kNm)(4)作弯矩图作弯矩图All Rights Reserved重庆大学土木工程学院