一榀框架内力计算与荷载组合
摘 要
本文主要介绍了钢筋混凝土框架结构的在竖向荷载作用下的内力计算方法：弯矩分配法，分层法，简单的描述了水平荷载作用下的反弯点法和D值法，以及荷载组合和内力组合的原则。
关键词：内力计算；弯矩分配法；荷载组合
1 内力计算
1.1 竖向荷载作用下内力计算
框架结构一般承担的荷载主要有恒载、使用活荷载、风荷载、地震作用,其中恒载、活荷载一般为竖向作用,风荷载、地震则为水平方向作用,手算多层多跨框架结构的内力(M 、N 、V )及侧移时,一般采用近似方法。如求竖向荷载作用下的内力时,有分层法、弯矩分配法、迭代法等;求水平荷载作用下的内力时,有反弯点法、改进反弯点法(D 值法)、迭代法等。这些方法采用的假设不同,计算结果有所差异,但一般都能满足工程设计要求的精度。这里先介绍竖向荷载作用下无侧移框架的弯矩分配法和分层法。
在竖向荷载作用下较规则的框架产生的侧向位移很小,可忽略不计。框架的内力采用无侧移的弯矩分配法进行简化计算。具体方法是对整体框架按照结构力学的—般方法,计算出各节点的弯矩分配系数、计算各节点的不平衡弯矩,然用进行分配、传递,在工程设计中,每节点只分配两至三次即可满足精度要求。相交于同一点的多个杆件中的某一杆件,其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为:首先确定各杆件在该节点的转动刚度，之后计算弯矩分配系数mu;，最后对相交于一点杆件间的弯矩进行分配。弯矩分配之前,还需先要求出节点的固端弯矩。在弯矩分配的过程中,一个循环可同时放松和固定多个节点(各个放松节点和固定节点间间隔布置),以加快收敛速度。计算杆件固端弯矩产生的节点不平衡弯矩时,不能丢掉由于纵向框架梁对柱偏心所产生的节点弯矩。
分层法是弯矩分配法的进一步简化,它的基本假定是:框架在竖向荷载作用下的侧移忽略不计;可假定作用在某一层框架梁上的竖向荷载只对本楼层的梁以及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力,而对其他楼层的框架梁和隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。
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