刚架内力估算法研究-建筑结构概念设计与选型

时间：2023-09-18 理论教育 版权反馈

【摘要】：多层框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的近似受力分析，可分别采用建筑力学中的分层计算法和反弯点计算法或铰点法计算。图2-27 反弯点法示意a）水平节点荷载 b）反弯点及弯矩图示意3.铰点法无论分层还是多层，竖向荷载还是侧向荷载均可用“铰点法”分析。反弯点法实际上是将柱中设置铰的分析方法。梁柱线刚度比为2.33，估算地震荷载并用反弯点法绘M图。

多层框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的近似受力分析，可分别采用建筑力学中的分层计算法和反弯点计算法或铰点法计算。

1.分层计算法

分层计算法的要点是：①把多层框架（图2-26a）分解为若干个分层框架，每个分层框架由各层的梁和与其上下毗连的柱组成，柱的远端看成固定端支座（图2-26b）；②分别用建筑力学中的力矩分配法计算各分层框架；由图2-26b可见，每根柱同属于相邻的两个分层框架，因此，柱的最后弯矩应由两部分叠加得到；③在各分层框架中，应将上层各柱的线刚度乘以折减系数0.9；传递时，凡远端实际不是固定端的柱，传递系数由1/2改为1/3（注意：底层柱不作如上修改）；④分层计算的结果组合在一起，便得到框架结构整体的弯矩图。

图2-26 分层法示意图

a）框架结构计算简图 b）分层框架计算简图

2.反弯点法

反弯点计算法的要点是：①假设框架结构横梁的相对刚度为无限大，因而框架节点在水平节点荷载作用下不能产生转角，只发生侧移；②在框架同层各柱端有同样侧移时，同层各柱的剪力与柱的侧移刚度成正比；每层柱共同承受该层以上的水平节点荷载；各层的总剪力按各柱的剪力分配系数分配到各柱；③上层各柱在水平节点荷载作用下的反弯点设在柱中点，底层柱的反弯点设在柱子的2/3高度处；④柱端弯矩根据柱的剪力和反弯点位置确定；梁端弯矩由节点力矩平衡条件确定；中间节点两侧的梁端弯矩按梁的转动刚度分配不平衡力矩求得。反弯点法计算示意见图2-27。

图2-27 反弯点法示意

a）水平节点荷载 b）反弯点及弯矩图示意

3.铰点法

无论分层还是多层，竖向荷载还是侧向荷载均可用“铰点法”分析。反弯点法实际上是将柱中设置铰的分析方法。在竖向荷载作用下的估算中，也可借用反弯点法的思路，在横梁上选定铰点（弯矩为零的虚设铰），再利用单梁法计算内力。一般可以假设在离梁端点0.2l处形成铰点，中间铰则为（1-2×0.2）l=0.6l（图2-28a），于是最大的正、负弯矩（如图2-28b）为

跨中正弯矩：