分层法:
将框架结构沿高度分成若干无侧移的开口框架,并以每层的全部框架梁以及与其相连单飞框架柱作为该层的计算单元;根据各层梁上的竖向荷载,分别计算各梁的古段弯矩,计算梁、柱的线刚度和弯矩分配系数。各个节点的弯矩根据相邻杆件的线刚度进行分配;梁和底层柱的传递系数均按远端固定支座取为1/2,其余柱由于将弹性支承简化为固定端,因此传递系数改用1/3。分层法适用于计算竖向荷载作用下的柱等高的框架。目的是得出框架节点各杆端的弯矩,弯矩有分配系数,荷载效应组合有各种荷载的分项系数、过去也曾提过抗力的分项系数(其倒数就是现在的结构重要性系数)。
反弯点法:
竖向荷载为主时,框架分析得到的弯矩图里,框架柱脚弯矩和柱顶的弯矩方向是相反的,一正一负经过零,零点位置叫反弯点,反弯点都位于柱中点附近。反弯点法是一种手工计算的简化近似计算方法之一种。适用于规则框架。就是利用这个(反弯点都位于柱中点附近)特性,设每层柱子中点弯矩为零,把多层框架截成每层每层的计算简图来计算。
特点1:各杆的弯矩为直线分布
特点2:在固定端处,角位移为零
特点3:同层各柱具有相同的层间位移
性质:
风荷载或水平地震对框架结构的作用,一般可简化为作用于框架节点上的水平集中力,其受力与变形具有如下特点:
(1)各杆的弯矩为直线分布,且每个杆均有一个零弯矩点即反弯点;
(2)在固定端处,角位移为零,但上部各层节点均有转角存在,节点的转角随梁柱线刚度比的增大而减小;
(3)如忽略梁的轴向变形,同层内各节点具有相同的侧向位移,同层各柱具有相同的层间位移。
鉴于框架结构在水平荷载作用下具有上述受力变形特点,如能求出各柱的反弯点位置及反弯点处的剪力,就可以利用静力平衡条件求出各杆件的内力。因此解题的关键是确定各柱反弯点的位置及反弯点处的剪力。
应用:
1、计算假定
梁的线刚度与柱的线刚度之比无限大(ib/ic≥3)(柱上、下端无转角)
梁端弯矩按左、右梁的线刚度分配,并满足节点平衡条件(规定了梁的弯矩计算)
2、反弯点位置
底层:距支座2/3层高处
其余层:1/2层高处
3、剪力在各柱中的分配
层间剪力按各柱的抗侧移刚度在楼层的各柱中分配
柱的抗侧移刚度
框架结构计算方法分层法、反弯点发概念?
各层抗弯刚度相近。水平荷载仅作用在每层柱顶。节点不平衡弯矩仅在节点分配。