高層建筑結構設計D值法及側移計算

框架結構內(nèi)力與位移計算現(xiàn)在是1頁\一共有39頁\編輯于星期二水平荷載作用下的內(nèi)力計算方法反彎點法D值法門架法反彎點法適用范圍：橫梁線剛度與柱線剛度之比不小于3。

反彎點位置：反彎點處彎矩為零，剪力不為零?，F(xiàn)在是2頁\一共有39頁\編輯于星期二反彎點處剪力計算：自上而下依次沿每層反彎點處取脫離體。

現(xiàn)在是3頁\一共有39頁\編輯于星期二仿照上述方法得：現(xiàn)在是4頁\一共有39頁\編輯于星期二各柱彎矩：柱端彎矩＝反彎點處剪力×反彎點至柱端距離

梁端彎矩：邊節(jié)點和角節(jié)點處中間節(jié)點現(xiàn)在是5頁\一共有39頁\編輯于星期二D值法框架柱的抗側剛度：柱抗側剛度修正系數(shù)，按下表計算現(xiàn)在是6頁\一共有39頁\編輯于星期二柱的部位及固定情況一般層底層，下端固定底層，下端鉸支現(xiàn)在是7頁\一共有39頁\編輯于星期二柱的反彎點位置

：每一根桿的反彎點位置都不相同，反彎點高度系數(shù)按下式計算：式中各符號意義見表5-4~5-6。

框架彎矩圖：

反彎點位置確定以后，柱剪力、柱彎矩以及梁端彎矩的計算與反彎點法相同。

現(xiàn)在是8頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是9頁\一共有39頁\編輯于星期二續(xù)表現(xiàn)在是10頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是11頁\一共有39頁\編輯于星期二續(xù)表現(xiàn)在是12頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是13頁\一共有39頁\編輯于星期二圖示為3層框架結構的平面及剖面示意圖。受橫向水平力作用時，全部5榀框架參與受力。并給出了樓層標高處的總水平力及各桿線剛度相對值。計算框架結構內(nèi)力并畫彎矩圖。現(xiàn)在是14頁\一共有39頁\編輯于星期二【解】計算各層柱D值。因為該框架是對稱的，所以右邊柱與左邊柱的D值是一樣的。由圖可知，每層有10根邊柱和5根中柱，所有柱剛度之和為ΣD?？捎嬎忝扛峙涞降募袅?。查表得反彎點高度比的值。全部計算過程均示于下圖。現(xiàn)在是15頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是16頁\一共有39頁\編輯于星期二下圖給出了柱反彎點位置和根據(jù)柱剪力及反彎點位置求出的柱端彎矩、根據(jù)結點平衡求出的梁端彎矩。根據(jù)梁端彎矩可進一步求出梁剪力?，F(xiàn)在是17頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是18頁\一共有39頁\編輯于星期二【例題】用D值法作圖示框架的M圖。現(xiàn)在是19頁\一共有39頁\編輯于星期二【解】(1)D值計算和剪力分配現(xiàn)在是20頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是21頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是22頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是23頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是24頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是25頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是26頁\一共有39頁\編輯于星期二多層多跨框架在水平荷載作用下側移的近似計算

現(xiàn)在是27頁\一共有39頁\編輯于星期二框架側移主要是由水平荷載引起的。設計時需要分別對層間位移及頂點側移加以限制，因此需要計算層間位移及頂點側移?，F(xiàn)在是28頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是29頁\一共有39頁\編輯于星期二框架的總變形應由這兩部分變形組成。但由圖3-32可見，在層數(shù)不多的框架中，柱軸向變形引起的側移很小，常?？梢院雎?。在近似計算中，只需計算由桿件彎曲引起的變形，即所謂剪切型變形。在高度較大的框架中以剪切型為主，柱軸向力加大，柱軸向變形引起的側移不能忽略。一般來說，二者疊加以后的側移曲線仍以剪切型為主。現(xiàn)在是30頁\一共有39頁\編輯于星期二梁柱彎曲變形產(chǎn)生的側移1、用D值計算側移各層樓板標高處側移絕對值是該層以下各層層間側移之和。頂點側移即所有層((n層)層間側移之總和?，F(xiàn)在是31頁\一共有39頁\編輯于星期二2、柱軸向變形產(chǎn)生的側移

對于很高的高層框架，水平荷載產(chǎn)生的柱軸力較大，柱軸向變形產(chǎn)生的側移也較大，不容忽視。其中M(x)為上部水平荷載對坐標z處的力矩總和;B為兩邊柱軸線間的距離?，F(xiàn)在是32頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是33頁\一共有39頁\編輯于星期二任意水平荷載q(z)作用下由柱軸向變形產(chǎn)生的第j層處的側移。把圖3-40所示框架連續(xù)化，根據(jù)單位荷載法，有現(xiàn)在是34頁\一共有39頁\編輯于星期二現(xiàn)在是3