分層法計算要點

1、分層法計算要點1）將多層多跨框架分層：即每層梁與上下柱構(gòu)成的單層作為計算單元，柱的遠端為固定端；2）各層柱的線剛度乘以折減系數(shù)0.9 （底層柱除外），樓層柱彎矩傳遞系數(shù)為1/3,底層柱為1/2；3）按力矩分配法計算各單元內(nèi)力；4）橫梁的最后彎矩即分層計算所得彎矩；5） 柱的最后彎矩為上、下兩相鄰簡單剛架柱的彎矩疊加若節(jié)點彎矩不平衡，對節(jié)點不平衡彎矩，再作一次分配；6）畫出結(jié)構(gòu)彎矩圖。彎矩調(diào)幅 整體裝配：0.70.8，現(xiàn)澆：0809；跨中彎矩按平衡條件相應(yīng)增大；調(diào)幅后再與水平作用下的內(nèi)力進行組合；截面設(shè)計時，框架梁框中截面正彎矩設(shè)計值不小于按簡支梁設(shè)計值的50%。影響柱端約束剛度的主要因素：結(jié)構(gòu)

2、總層數(shù)、該層所在的位置梁柱線剛度比荷載形式上層與下層梁剛度比上、下層層高比確定柱反彎點高度主要因素：柱上下端的約束條件兩端約束相等：反彎點位于中點約束剛度不等：反彎點移向約束較弱的一端一端鉸結(jié)：反彎點與鉸結(jié)端重合抗震設(shè)防分類：（1）特殊設(shè)防類：有特殊設(shè)施、涉及國家公共安全、嚴重次生災(zāi)害，簡稱甲類。（2）重點設(shè)防類：使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線建筑，可能導(dǎo)致大量人員傷亡，需要提 高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑，簡稱乙類。（3）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類：除（1）、（2）、（4）款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進行設(shè)防的建筑，簡稱丙類。（4）適度設(shè)防類：震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許一定條件下適度降低要求的建筑，簡稱丁類梁柱延性設(shè)計的原則

3、（1）“強剪弱彎”設(shè)計原則一一控制構(gòu)件的破壞形態(tài)；（2）梁、柱剪跨比限制；（3） 梁、柱剪壓比限制；（4）柱軸壓比限制及其他措施；（5）箍筋；（6）縱筋配筋率。D值法中，柱的抗剪剛度考慮了樓層梁剛度的影響，反彎點法假定樓層梁剛度為無 窮大，樓層柱反彎點在柱高度的中點上層梁的線剛度增加將導(dǎo)致本層柱的反彎點下移簡述D值法和反彎點法的適用條件并比較它們的異同點答：對比較規(guī)則的、層數(shù)不多的框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)柱軸向變形對內(nèi)力及位移影響不大 時，可采用D值法或反彎點法計算水平荷載作用下的框架內(nèi)力和位移。用D值法計算水平荷載下框架內(nèi)力有三個基本假定：假定樓板在其本身平面內(nèi)剛 度為無限大，忽略柱軸向變形，忽略梁、柱

4、剪切變形。D值法是更為一般的方法，普遍適用，而反彎點是D值法特例，只在層數(shù)很少的多 層框架中適用。相同點求解過程一樣，區(qū)別是反彎點法反彎點在各層固定，而D 值法隨梁柱剛度比而進行修正?？蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)中剪力墻的布置要求是什么？答：剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及 恒載較大的部位，剪力墻間距不宜過大；平面形狀凸凹較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻；縱、橫剪力墻宜組成L形、T形和形等型式；單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過結(jié)構(gòu)底部總水平剪力的40%；剪力墻宜貫通建筑物的全高，宜避免剛度突變；剪力墻開洞肘，洞口宜上下 對齊；樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)

5、力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置；抗震設(shè)計時，剪力墻的布置宜使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近。什么是框架與剪力墻協(xié)同工作？試從變形方面分析框架一剪力墻是如何協(xié)同 工作的。答：框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于剛性樓蓋的連接，在水平荷載作用下，框架與剪 力墻協(xié)同變形而共同工作，稱為協(xié)同工作?？蚣芎图袅κ莾煞N變形形式不同的抗側(cè)力構(gòu)件，單獨的框架的變形為整體 的剪切型變形，單獨的剪力墻的變形為彎曲型變形，在結(jié)構(gòu)的底部框架的側(cè)移大， 剪力墻的側(cè)移??；在結(jié)構(gòu)的上部，框架的側(cè)移小；剪力墻的側(cè)移大，這樣變形就 不協(xié)調(diào)。由于剛性樓蓋的連接，兩種結(jié)構(gòu)互相制約而使變形協(xié)調(diào)并共同工作。怎樣建立框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的計算簡圖？答：框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的

6、計算簡圖分：剛結(jié)方案和鉸結(jié)方案。首先根據(jù)剪力墻的 布置及是否考慮連梁的約束作用確定計算方案，若不考慮連梁的約束作用，則選 用鉸結(jié)方案；若考慮連梁的約束作用，則選用剛結(jié)方案。然后，將結(jié)構(gòu)內(nèi)的各棉 框架，各片剪力墻及連梁形成總框架、總剪力墻和總連梁（若為剛結(jié)方案）。13.總框架、總剪力墻、總連梁的內(nèi)力各應(yīng)如何計算？答：首先根據(jù)水平荷載情況（均布荷載、倒三角形分布荷載、頂點集中荷載）選擇 相應(yīng)的計算公式或計算圖表。根據(jù)剛度特征值及相對高度，計算總剪力墻的彎矩Mw、總剪力墻的剪力 匕、總框架的剪力Vf。若結(jié)構(gòu)為剛結(jié)體系，則根據(jù)剛度特征值及相對高度，計算總剪力墻的彎矩MW、總剪力墻的剪力,、總框架的名義

7、剪力匕，將計算出的總框架名義剪力匕 按總框架的剪切剛度和總連梁的等效剪切剛度（線約束剛度）分配到總框架和總 連梁；得到總框架的剪力Vf和總連梁的線約束彎矩m。根據(jù)框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作分析所求出的總框架剪力。，為什么還 要進行調(diào)整？答：框架與剪力墻按協(xié)同工作分析時，假定樓板為絕對剛牲，而實際上樓板有變 形，框架與剪力墻的變形不能完全協(xié)調(diào)，框架實際承受的剪力比計算值大；另外， 在地震過程中剪力墻開裂后，框架承擔(dān)的剪力比例將增加，剪力墻屈服后，框架 將承擔(dān)更多的剪力，為保證作為第二道防線的框架具有一定的抗側(cè)力能力，還需 要對框架承擔(dān)的剪力予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。因此，根據(jù)兩方面的原因，按框架一剪力 墻

8、結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作分析所求出的總框架剪力，還要進行調(diào)整?？偨Y(jié)框架一剪力墻結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下內(nèi)力計算步驟。1、以下圖為例，說明橫向框架一剪力墻結(jié)構(gòu)計算簡圖中的總剪力墻、總框架和 總連梁各代表實際結(jié)構(gòu)中的哪種具體構(gòu)件？各用什么參數(shù)表示其剛度特征？匚匚口口答：總剪力墻有5根，2、8軸線各2根，5軸線1根，用彎曲剛度表示其剛度特征； 總框架有7根，其中1、3、4、6、7、9軸線為三跨框架，5軸線為單跨框架，用剪 切剛度表示其剛度特征；總連梁有3列，為2、5、8軸線三列連梁的綜合，用等效 剪切剛度來表示其剛度特征。2、下圖為一框架一剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)平面布置，試畫出該結(jié)構(gòu)在水平荷載 作用下的橫向協(xié)同工作

9、計算簡圖，并指出總剪力墻、總框架及總連梁各代表實際 房屋中的哪些墻、框架及連梁？答：計算簡圖如圖所示。由于結(jié)構(gòu)中剪力墻均為單片布置，故應(yīng)考慮連梁的約束作用，則體系為框架一剪 力墻剛結(jié)體系?？偧袅椋?軸線中的AB跨，4軸線中的CD跨，6軸線中的AB跨；總框架為：1、3、5、7軸線中的全部3跨，2、6軸線中的CD跨，4軸線中的AB跨;總連梁為：2、6軸線中的BC跨，4軸線中的BC跨。3、以框架一剪力墻鉸接體系為例，畫圖并說明在側(cè)向均布荷載作用下剛度特征 值入對總框架和剪力墻剪力的影響。答：總框架與總剪力墻之間的剪力分配與結(jié)構(gòu)剛度特征值入有很大關(guān)系。均布荷 載作用時外荷載剪力V、剪力墻剪力和框架

10、剪力的分布示意圖如下。當(dāng)人=時， 框架剪力為0，剪力墻承擔(dān)全部剪力；當(dāng)人很大時，框架幾乎承擔(dān)全部剪力；入為 任意值時，框架和剪力墻按剛度比各承受一定的剪力。4、根據(jù)框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作分析所求出的總框架剪力Vf，為什么還要 進行調(diào)整？畫圖說明如何調(diào)整。答：框架與剪力墻按協(xié)同工作時，假定樓板為絕對剛性，即認為樓板在自身 平面內(nèi)是不變形的。但是在框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，作為主要側(cè)向支承的剪力墻間 距相當(dāng)大，實際上樓板是會變形的，框架與剪力墻的變形不能完全協(xié)調(diào)，變形的 結(jié)果將會使框架部分的水平位移大于剪力墻的水平位移，相應(yīng)地框架實際承受的 水平力大于采用剛性樓板假定的計算結(jié)果；此外，在地震作用過程中，剪力墻開 裂后框架承擔(dān)的剪力比例將增加，剪力墻屈服后，框架將承擔(dān)更大的剪力。由內(nèi) 力分析可知，框架一剪力結(jié)構(gòu)中的框架，其受力情況不同于純框架結(jié)構(gòu)中的框架； 它下部樓層的計算剪力很小，到底部接近于0。顯然，直接按照計算的剪力進行 配筋是不安全的。必須予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使框架具有足夠的抗震能力，使框架成 為框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的第二道防線。因此總框架各層剪力要進行調(diào)整。框架剪力規(guī)范調(diào)整方法抗震設(shè)計時，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的各層框架總剪力應(yīng) 符合下列規(guī)定：1）、滿足下式要