论文指导书框架结构设计-内力计算及组合.pdf

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第三章框架力计算

3.1计算方法

框架构造一般承当的荷载主要有恒载、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，手算多层多跨框架构造的力〔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力时，有分层法、弯矩分配法、迭代法等；求水平荷载

作用下的力时，有反弯点法、改良反弯点法〔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。本章主要介绍竖向荷载作用下无侧移框架的

弯矩分配法和水平荷载作用下D值法的计算。在计算各项荷载作用效应时，一般按标准值进展计算，

以便于后面荷载效应的组合。

3.1.1竖向荷载作用下框架力计算

1.弯矩分配法

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。框架的力采用无侧移的弯

矩分配法进展简化计算。具体方法是对整体框架按照构造力学的—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，然用进展分配、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*一杆件，其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为：

〔1〕确定各杆件在该节点的转动刚度

杆件的转动刚度与杆件远端的约束形式有关，如图3-1：

〔a〕杆件在节点A处的转动刚度

〔b〕*节点各杆件弯矩分配系数

图3-1A节点弯矩分配系数〔图中iEI〕

l

〔2〕计算弯矩分配系数μ

〔3〕相交于一点杆件间的弯矩分配

弯矩分配之前，还需先要求出节点的固端弯矩，这可查阅相关静力计算手册得到。表3-1为常

见荷载作用下杆件的固端弯矩。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，如图3-2〕，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。具体计算可见例题。

常见荷载作用下杆件的固端弯矩表3-1

荷载形式图公式

.z

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22

FabFab

MAp2,MBp2

ll

集中荷载

Fb22aFa22b

Rp1,Rp1

A2B2