当前课程知识点：混凝土建筑结构 > 3. 多层框架结构 > 3.2框架结构内力与水平位移的近似计算方法 > 3-4竖向荷载作用下的分层法
同学你好
这一讲的内容是竖向荷载作用下的分层法
竖向荷载作用在框架结构上
我们可以选择采用分层法来进行计算
这个时候它有一个基本假定
结构没有水平位移
这个跟实际的情况还是比较吻合的
因为对于框架结构
也就是结构力学上面讲的刚架来说
在竖向荷载作用下
它的跨变就是水平向的位移是非常小的
所以假定没有水平位移
第二 某一楼层上的竖向荷载
只对本楼层的框架梁
及与其相连的楼层框架柱产生内力
这个有没有道理我们来分析一下
根据结构力学的弯矩分配法我们知道
如果某一层上某一个框架
某一跨里面作用的荷载
我们弯矩分配法的步骤是这样子
首先求某一个节点的不平衡弯距
求出来之后
然后分配到这个节点的各个杆端
然后进行传递
然后再进行分配再传递
所以离我们研究的杆件越远的地方
它受到的影响就会急剧减小
所以我们第二个假定也是有道理的
也是可行的
在应用分层法的时候要对结构进行一些修正
第一 除底层柱外
其他各层柱的线刚度要乘以修正系数0.9
第二 除底层柱以外
其它层柱的弯距传递系数取的是1/3
因为我们按照分层法取的时候
取出来一层梁跟它相连的柱子
并且柱子的约束
我们都把它作为固定端来考虑的
实际情况它的约束程度
除了底层柱子的下端
它是固定端和实际结构是吻合的
其他的情况
其他层柱子的约束
它是一个弹性约束并不是固定端
如果说极限的情况
远端如果是铰的时候
那么它的传递系数就是零它不传递
现在如果是固定端的时候
那么它的传递系数就是1/2
介于之间的时候
那我们取的这个系数就有一个减小
取它等于1/3
计算的步骤是这样子大体上分为这么三类
第一个采用弯距分配法
计算各开口框架中结构的内力
第二个把相邻各个开口框架中
同层同柱号的柱内力进行叠加
作为原框架的柱子
注意一下
就是分层法计算的梁的内力
是不需要进行叠加的
第三 将节点不平衡弯矩按照弯矩分配法
再分配一次但是不需要再传递了
这样节点就平衡了
现在来看一下分层法的分析过程
左边是一个三跨四层的框架结构
在竖向荷载作用下
我们把它分析的时候可以假定
是由四个3跨4层的框架
分别在第四层第三层第二层以及第一层上
单独作用楼面荷载
竖向的荷载
把它单独作用的内力求出来
然后再把它叠加起来
我们知道如果按照弯矩分配法计算的时候
如果第一就是在第四层上施加竖向荷载
那么第四层的竖向荷载
对这一层和跟它相连的柱子影响是最大的
离它越远的地方受它的约束越小
第三层加的时候也是跟它相连的柱子
它的影响大离它远的地方影响小
我们可以利用这一点进行下一步的简化
这个就是跟它离的远的地方
影响越来越小我们可以忽略了
就可以把它画成虚线
最后我们可以做的时候
直接把这虚线的部分再去掉
就变成在第四层加的时候
只对第四层的梁
以及跟它相连的第四层的柱子有影响
其他层用相同的办法进行分析
就得到了四个开口刚架
在计算的时候这个步骤是这样子的
第一画框架的计算简图然后计算线刚度
第二竖向荷载进行计算
第三取计算简图就是把原框架结构
分成n个开口的框架
第四步是用弯矩分配法进行计算
第五步用分层法计算各个开口的框架的弯矩图
并且进行叠加然后得到原框架的弯矩图
第六个是求剪力
然后第七个是求轴力
下一讲我们会把竖向荷载作用下的分层法
用一个实际的例子进行详细的讲解
好这一讲的内容就到这里再见
-教材与课程内容
--教材
-1.1概述
-1.2现浇单向板肋梁楼盖
-1.3双向板肋梁楼盖
-1.4无梁楼盖+1.5装配式楼盖
--1-19无梁楼盖
-1.6楼梯与雨蓬
--1-20楼梯
--1-21雨蓬
-1. 楼盖--课后习题
-2.1单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置
--2-3变形缝
-2.2排架计算
--2-8内力组合
-2.3单层厂房柱
--2-9单层厂房柱
--2-11牛腿设计
-2.4柱下独立基础
-2.5吊车梁
--2-13吊车梁
-2. 单层厂房--课后习题
-3.1多层框架结构的组成与布置
-3.2框架结构内力与水平位移的近似计算方法
-3.3多层框架内力组合
-3.4无抗震设防要求时框架结构构件设计
-3.5多层框架结构基础
-3. 多层框架结构--课后习题
-4.1概述
-4.2高层建筑结构体系与布置原则+4.3高层建筑结构上的作用
-4.4剪力墙构件
-4.5剪力墙结构
-4.6框架—剪力墙结构
-4.7筒体结构
--4-28筒体结构
-4. 高层建筑结构--课后习题
-单层厂房主要构件及计算方法演示视频——西安交通大学本科生王宇、龙杰烨、张松、刘昊洋作品
