D值法学习教程.pptx

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1、1 1、层间剪力计算、层间剪力计算-截面法截面法引言引言P1P2P3剪力分配法P1P2P32 2、柱端弯矩与梁端弯矩的计算、柱端弯矩与梁端弯矩的计算MABABVV第1页/共25页P1P2P3 因为杆件两端有转角，所以：因为杆件两端有转角，所以：1 1、各柱侧移刚度不再是、各柱侧移刚度不再是12EI/L32 2、反弯点也不一定在柱的中点。、反弯点也不一定在柱的中点。第2页/共25页D值法-考虑结点转动时的剪力分配法考虑结点转动时的剪力分配法 D D值法近似地考虑了刚架结点的转角对柱侧移刚度的影响值法近似地考虑了刚架结点的转角对柱侧移刚度的影响 主要解决两方面的问题主要解决两方面的问题:关键问题关

2、键问题:（1 1）竖柱侧移刚度）竖柱侧移刚度-解决同层各柱剪力分配问题解决同层各柱剪力分配问题（2 2）反弯点位置的确定）反弯点位置的确定-解决柱的弯矩图的作法解决柱的弯矩图的作法 一、竖柱侧移刚度一、竖柱侧移刚度D D 1 1一般层柱的侧移刚度（除底层外各柱）一般层柱的侧移刚度（除底层外各柱）第3页/共25页假设 ABCDiiii1i2i3i4 ABC柱柱ABAB及上下相邻柱的线刚度都是及上下相邻柱的线刚度都是i i，柱柱ABAB及上下柱的弦转角都是及上下柱的弦转角都是 与柱与柱ABAB相邻各杆的杆端转角都是相邻各杆的杆端转角都是 第4页/共25页公式推导注意到/L=，则 由结点A的平衡，M

3、A=0，即MAE+MAG+MAB+MAC=0，得：.（1）ABCEFGHi3i4i1i2第5页/共25页 ABCEFGHi3i4i1i2同理，由结点B的平衡，得（1）+（2）得：即，-(1)-(2)第6页/共25页式中，为AB柱上下梁线刚度之和 记称为梁柱线刚度之比（3）则，（3）式变为第7页/共25页当=1时的剪力VAB=就是考虑AB 两端有转角的侧移刚度。即.（4）第8页/共25页2底层柱侧移刚度 i5i6JLMKii考虑JK柱，梁的线刚度为 i5，i6，如图 仍设杆端转角为，弦转角为 记，（梁柱线刚度比）得：第9页/共25页由上式解出柱JK的柱顶剪力VJK=即式中，a 是个变数，实际工程

4、中取为经验数值，从而 第10页/共25页小结：小结：柱的侧移刚度就是对应两端固定杆的侧移刚度乘以修正柱的侧移刚度就是对应两端固定杆的侧移刚度乘以修正系数系数，其取值总结如下：一般柱：底层柱：第11页/共25页的取值的取值楼层边柱中柱 一 般 层 底 层ii2i4ii1i2i3i4i5ii5i6i第12页/共25页二、竖柱反弯点高度比y（反弯点的高度与柱高的比）h hyhyh影响柱反弯点的因素主要有：影响柱反弯点的因素主要有：*该柱所在楼层该柱所在楼层 *该柱上下梁线刚度之比该柱上下梁线刚度之比 *该柱上下层层高的变化该柱上下层层高的变化 1 1竖柱所在楼层的位置对反弯点的影响竖柱所在楼层的位置

5、对反弯点的影响 利用标准反弯点高度比利用标准反弯点高度比y y0 0表示。此时不考虑该柱上下梁线刚度之变化，也不考虑该表示。此时不考虑该柱上下梁线刚度之变化，也不考虑该柱上下层层高的变化柱上下层层高的变化 y y0 0的值可查表获得，查表参数：楼层总数的值可查表获得，查表参数：楼层总数m m，该柱所在楼层，该柱所在楼层n n 梁柱线刚度之比梁柱线刚度之比第13页/共25页2柱上下梁线刚度不同时，该层柱反弯点高度比修正值y1 i1i2i3i4i反弯点上移，y1取正值 据 及 查相应表格，得修正值 y1令，i1i2i3i4i反弯点下移，y1取负值 对于底层，不进行该项修正，因为无下梁 第14页/共

6、25页3上层柱高 与本层柱高h不同时，应加修正值 令据 及 查相应表格，得修正值 显然，反弯点上移，y2取正值；对顶层柱不考虑此项，因无上柱 h上hh上h，反弯点下移，y2取负值。第15页/共25页4下层柱高 与本层柱高h不同时，应加修正值令据 及 查相应表格，得修正值 ，反弯点下移，y3取负值；，反弯点上移，y3取正值 对底层柱不考虑此项，因无下柱 hh下hh下第16页/共25页小结：竖柱反弯点高度比计算内容竖柱反弯点高度比计算内容 对于底层，反弯点高度比对于底层，反弯点高度比y=yy=y0 0+y+y2 2 对于顶层，反弯点高度比对于顶层，反弯点高度比y=yy=y0 0+y+y1 1+y+

7、y3 3 其它层，反弯点高度比其它层，反弯点高度比y=yy=y0 0+y+y1 1+y+y2 2+y+y3 3 三、D值法计算步骤 1分别计算各层各柱的修正后的侧移刚度系数Dn k 2.将楼层总剪力 按同层各柱的Dn k进行分 配，得同层各柱的分配剪力Vn k 第17页/共25页3.求出各柱的反弯点高度比y 4.据反弯点高度yh，计算柱端弯矩 5利用结点平衡求梁端弯矩 M n+1下 M n上 M n上 表示该柱上端弯矩，M n+1下 表示上柱的下端弯矩。6 6根据杆端弯矩，绘出弯矩图。根据杆端弯矩，绘出弯矩图。第18页/共25页四、计算例题 用D值法计算图示框架结构承受风荷载时弯矩图 3 层

8、平 面1-2 层 平 面4m5m4m3.3m3.3m1.24 3.0 0.60.60.62.43.00.60.60.80.83.00.41 kN/m第19页/共25页解：1）给各柱标号，并计算各柱的 ，D，y=3.033 1=0.6024 D1=0.3983 y1=0.45 D2=0.5293=8.033 2=0.8006 y2=0.4732=5.0 3=0.7143 D3=0.4723 y3=0.4583=6.0 4=0.8125 D4=0.0732 y4=0.5385=4.5 5=0.7297 D5=0.4825 y5=0.5 =5.0 6=0.7143 D6=0.4723 y6=0.5=

9、3.75 7=0.7391 D7=0.4435 y7=0.5588=3.75 8=0.7391 D8=0.4435 y8=0.5588第20页/共25页说明：y0=0.45，y1=0.05，y3=-0.054m5m4m3.3m3.3m1.24 3.0 0.60.60.62.43.00.60.60.80.83.00.41 kN/m第21页/共25页2）将分布荷载等效为结点荷载 0.90754.441-1.65-5.31.655.3+这里,忽略约束力矩的影响 第22页/共25页3）由剪力分配法计算复合刚架 0.4695 0.623 0.5566 0.92 3.047 2.983 3.015 3.015 剪力图反弯点高度比0.450.4723 0.4583 0.5385 0.50.50.5588 0.5588 第23页/共25页弯矩图0.211.761.328.080.440.320.7691.081.04.755.145.145.145.144.754.8610.00.845.593.212.56第24页/共25页感谢您的观看！第25页/共25页