高层建筑结构设计值法及侧移计算-PPT.pptx

高层建筑结构设计值法及侧移计算v水平荷载作用下得内力计算方法水平荷载作用下得内力计算方法反弯点法反弯点法D值法值法门架法门架法反弯点法反弯点法适用范围适用范围:横梁线刚度与柱线刚度之比不小于横梁线刚度与柱线刚度之比不小于3 3。反弯点位置反弯点位置:反弯点处弯矩为零反弯点处弯矩为零,剪力不为零。剪力不为零。反弯点处剪力计算反弯点处剪力计算:自上而下依次沿每层反弯点处取脱离体。自上而下依次沿每层反弯点处取脱离体。仿照上述方法得仿照上述方法得:各柱弯矩各柱弯矩:柱端弯矩反弯点处剪力柱端弯矩反弯点处剪力反弯点至柱端距离反弯点至柱端距离 梁端弯矩梁端弯矩:边节点与角节点处边节点与角节点处 中间节点中间节点D D值法值法框架柱得抗侧刚度框架柱得抗侧刚度:柱抗侧刚度修正系数柱抗侧刚度修正系数,按下表计算按下表计算 柱得部位及柱得部位及固定情况固定情况 一般层一般层一般层一般层 底层底层,下端固定下端固定 底层底层,下端铰支下端铰支 柱得反弯点位置柱得反弯点位置:每每一一根根杆杆得得反反弯弯点点位位置置都都不不相相同同,反弯点高度系数按下式计算反弯点高度系数按下式计算:式中各符号意义见表式中各符号意义见表5-45-6。框架弯矩图框架弯矩图:反反弯弯点点位位置置确确定定以以后后,柱柱剪剪力力、柱柱弯弯矩矩以以及及梁梁端端弯弯矩矩得得计算与反弯点法相同。计算与反弯点法相同。10大家应该也有点累了,稍作休息大家有疑问得大家有疑问得大家有疑问得大家有疑问得,可以询问与交流可以询问与交流可以询问与交流可以询问与交流续表续表续表续表 图示为图示为3 3层框架结构得平面及剖面示意图。受横向水平力层框架结构得平面及剖面示意图。受横向水平力作用时作用时,全部全部5 5榀框架参与受力。并给出了楼层标高处得总榀框架参与受力。并给出了楼层标高处得总水平力及各杆线刚度相对值。计算框架结构内力并画弯矩图。水平力及各杆线刚度相对值。计算框架结构内力并画弯矩图。【解】计算各层柱【解】计算各层柱DD值。因为该框架就是对称得值。因为该框架就是对称得,所以右边柱所以右边柱与左边柱得与左边柱得DD值就是一样得。由图可知值就是一样得。由图可知,每层有每层有1010根边柱与根边柱与5 5根根中柱中柱,所有柱刚度之与为所有柱刚度之与为DD。可计算每根柱分配到得剪力。可计算每根柱分配到得剪力。查表得反弯点高度比得值。全部计算过程均示于下图。查表得反弯点高度比得值。全部计算过程均示于下图。下图给出了柱反弯点位置与根据柱剪力及反弯点位置求出得柱端弯矩、根据结点平衡求出得梁端弯矩。根据梁端弯矩可进一步求出梁剪力。【例题】用【例题】用DD值法作图示框架得值法作图示框架得MM图。图。【解】【解】(1)D(1)D值计算与剪力分配值计算与剪力分配多层多跨框架在水平荷载作用下侧移得近似计算多层多跨框架在水平荷载作用下侧移得近似计算多层多跨框架在水平荷载作用下侧移得近似计算多层多跨框架在水平荷载作用下侧移得近似计算 框架侧移主要就是由水平荷载引起得。设计时需要分别框架侧移主要就是由水平荷载引起得。设计时需要分别框架侧移主要就是由水平荷载引起得。设计时需要分别框架侧移主要就是由水平荷载引起得。设计时需要分别对对对对层间位移及顶点侧移加以限制层间位移及顶点侧移加以限制层间位移及顶点侧移加以限制层间位移及顶点侧移加以限制,因此需要计算层间位移及顶因此需要计算层间位移及顶因此需要计算层间位移及顶因此需要计算层间位移及顶点侧移。点侧移。点侧移。点侧移。框架得总变形应由这两部分变形组成。但由图框架得总变形应由这两部分变形组成。但由图3-323-32可见可见,在层数不多得框架中在层数不多得框架中,柱轴向变形引起得侧移很小柱轴向变形引起得侧移很小,常常可常常可以忽略。以忽略。在近似计算中在近似计算中,只需计算由杆件弯曲引起得变形只需计算由杆件弯曲引起得变形,即所谓即所谓剪切型变形。在高度较大得框架中以剪切型为主剪切型变形。在高度较大得框架中以剪切型为主,柱轴向力柱轴向力加大加大,柱轴向变形引起得侧移不能忽略。一般来说柱轴向变形引起得侧移不能忽略。一般来说,二者叠二者叠加以后得侧移曲线仍以剪切型为主。加以后得侧移曲线仍以剪切型为主。梁柱弯曲变形产生得侧移梁柱弯曲变形产生得侧移梁柱弯曲变形产生得侧移梁柱弯曲变形产生得侧移1 1、用、用DD值计算侧移值计算侧移 各层楼板标高处侧移绝对值就是该层以下各层层间侧移之各层楼板标高处侧移绝对值就是该层以下各层层间侧移之与。与。顶点侧移即所有层顶点侧移即所有层(n(n层层)层间侧移之总与。层间侧移之总与。2 2、柱轴向变形产生得侧移、柱轴向变形产生得侧移、柱轴向变形产生得侧移、柱轴向变形产生得侧移 对于很高得高层框架对于很高得高层框架对于很高得高层框架对于很高得高层框架,水平荷载产生得柱轴力较大水平荷载产生得柱轴力较大水平荷载产生得柱轴力较大水平荷载产生得柱轴力较大,柱柱柱柱轴向变形产生得侧移也较大轴向变形产生得侧移也较大轴向变形产生得侧移也较大轴向变形产生得侧移也较大,不容忽视。不容忽视。不容忽视。不容忽视。其中其中其中其中M(x)M(x)为上部水平荷载对坐标为上部水平荷载对坐标为上部水平荷载对坐标为上部水平荷载对坐标z z处得力矩总与处得力矩总与处得力矩总与处得力矩总与;B;B为两边为两边为两边为两边柱轴线间得距离。柱轴线间得距离。柱轴线间得距离。柱轴线间得距离。任意水平荷载任意水平荷载q(z)q(z)作用下由柱轴向变形产生得第作用下由柱轴向变形产生得第j j层处得层处得侧移侧移 。把图。把图3-403-40所示框架连续化所示框架连续化,根据单位荷载法根据单位荷载法,有有