高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)D值法及側(cè)移計(jì)算.ppt

1、框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算,主講人：,.,水平荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算方法,反彎點(diǎn)法,D值法,門架法,反彎點(diǎn)法,適用范圍：橫梁線剛度與柱線剛度之比不小于3。,反彎點(diǎn)位置： 反彎點(diǎn)處彎矩為零， 剪力不為零。,.,反彎點(diǎn)處剪力計(jì)算 ：自上而下依次沿每層反彎點(diǎn)處取脫離體。,.,仿照上述方法得 ：,.,各柱彎矩 ：,柱端彎矩反彎點(diǎn)處剪力反彎點(diǎn)至柱端距離,梁端彎矩 ：,邊節(jié)點(diǎn)和角節(jié)點(diǎn)處,中間節(jié)點(diǎn),.,D值法,框架柱的抗側(cè)剛度：,柱抗側(cè)剛度修正系數(shù)，按下表計(jì)算,.,.,柱的反彎點(diǎn)位置 ：,每一根桿的反彎點(diǎn)位置都不相同，反彎點(diǎn)高度系數(shù)按下式計(jì)算：,式中各符號(hào)意義見表5-45-6。,框架彎矩圖 ：,反彎點(diǎn)位置確定以后

2、，柱剪力、柱彎矩以及梁端彎矩的計(jì)算與反彎點(diǎn)法相同。,.,.,續(xù)表,.,.,續(xù)表,.,.,圖示為3層框架結(jié)構(gòu)的平面及剖面示意圖。受橫向水平力 作用時(shí)，全部5榀框架參與受力。并給出了樓層標(biāo)高處的總 水平力及各桿線剛度相對(duì)值。計(jì)算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力并畫彎矩圖。,.,【解】計(jì)算各層柱D值。因?yàn)樵摽蚣苁菍?duì)稱的，所以右邊柱 與左邊柱的D值是一樣的。由圖可知，每層有10根邊柱和5根 中柱，所有柱剛度之和為D?？捎?jì)算每根柱分配到的剪力。 查表得反彎點(diǎn)高度比的值。全部計(jì)算過程均示于下圖。,.,.,下圖給出了柱反彎點(diǎn)位置和根據(jù)柱剪力及 反彎點(diǎn)位置求出的柱端彎矩、根據(jù)結(jié)點(diǎn)平衡 求出的梁端彎矩。根據(jù)梁端彎矩可進(jìn)一步求 出梁

3、剪力。,.,.,【例題】用D值法作圖示框架的M圖。,.,【解】(1) D值計(jì)算和剪力分配,.,.,.,.,.,.,.,多層多跨框架在水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算,.,框架側(cè)移主要是由水平荷載引起的。設(shè)計(jì)時(shí)需要分別對(duì) 層間位移及頂點(diǎn)側(cè)移加以限制，因此需要計(jì)算層間位移及頂 點(diǎn)側(cè)移。,.,.,框架的總變形應(yīng)由這兩部分變形組成。但由圖3-32可見， 在層數(shù)不多的框架中，柱軸向變形引起的側(cè)移很小，常常可 以忽略。 在近似計(jì)算中，只需計(jì)算由桿件彎曲引起的變形，即所謂 剪切型變形。在高度較大的框架中以剪切型為主，柱軸向力 加大，柱軸向變形引起的側(cè)移不能忽略。一般來說，二者疊 加以后的側(cè)移曲線仍以剪切型為主。,.,梁柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移,1、用D值計(jì)算側(cè)移 各層樓板標(biāo)高處側(cè)移絕對(duì)值是該層以下各層層間側(cè)移之和。 頂點(diǎn)側(cè)移即所有層(n層)層間側(cè)移之總和。,.,2、柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移 對(duì)于很高的高層框架，水平荷載產(chǎn)生的柱軸力較大，柱 軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移也較大，不容忽視。 其中M(x)為上部水平荷載對(duì)坐標(biāo)z處的力矩總和;B為兩邊 柱軸線間的距離。,.,.,任意水平荷載q(z)