—五层三跨框架结构内力计算。
专业班级:土木工程xxxx班。
姓名 xxxxx
学号:xxxxx
指导教师:xx
1、题目32、任务5
3、结构的基本数据5
1. 构件尺寸5
2. 荷载5
3. 材料性质5
四、水平荷载作用下的计算5
1. 反弯点法6
2. d值法8
3. 求解器法12
五、竖直荷载作用下的计算15
1. 分层法16
2. 求解器法21
六、感想24
二、题目。结构(一)
1、 计算简图如图1所示。图1图2
图3二、任务。
1、计算多层多跨框架结构在荷载作用下的内力,画出内力图。
2、计算方法:
1) 水平荷载: d值法、反弯点法、求解器,计算水平荷载作用下的框架。
弯矩;2) 竖向荷载:迭代法、分层法、求解器,计算竖向荷载作用下框架弯矩。
3、对各种方法的计算结果进行对比,分析近似法的误差。
4、把计算过程写成计算书的形式。
三、结构的基本数据。
eh=3.0×107kn/m2
柱尺寸:400×400,梁尺寸(边梁):250×600,(中间梁)300×400
竖向荷载:q'=17kn/m
水平荷载:fp '=15kn
构件线刚度:
柱子: 第一层:
第二--五层:
梁:边梁:
中间梁: 4、水平荷载作用下的计算。
水平荷载: fp=16kn,fp'=15kn
1. 反弯点法。
方法简述:框架结构在水平荷载作用下受力变形有以下特点: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。因此求出各柱反弯点位置处的剪力,则可计算出柱端弯矩值。
计算反弯点处剪力和柱端弯矩。
柱抗侧刚度:
第1层:第2-5层:
柱端弯矩:首层弯矩为零的点在三分之一处。
其余层弯矩为零的点在二分之一处。
各层柱子反弯点处剪力和柱端弯矩 (表 1-1)
计算梁端弯矩:
各柱端弯矩可视为外弯矩,按各梁分配系数,分配至各梁端。
各梁端弯矩值(表 1-2)
注:1. mxj左——第x层第j根柱子左端对应的梁端弯矩值。
右——第x层第j根柱子右端对应的梁端弯矩值。
3.弯矩顺势正为正。
弯矩图。2. d 值法。
d 值法的计算步骤与反弯点法相同,不同的是,d 值法提出了修正柱的侧移。
刚度和调整反弯点高度的方法,较之反弯点法精度更高。
d 值法解题关键:确定侧移刚度和反弯点高度。
计算各柱子反弯点处剪力。
式中: vij ——第j层第i柱的剪力;
dij ——第j层第i柱的侧移刚度d值,①式为d值计算方法;
dij ——第j层所有柱d值总和;
vpj ——第j层由外荷载引起的总剪力。
2)一般柱:
底层柱: 其中, i1 ,i2 ,i 3,i 4为中间柱上下左右四根梁的线刚度)
3). 各层d 值与各柱反弯点处剪力 (下表)
注:j——柱子编号,从左至右编号。
计算各层各柱反弯点高度与各柱端弯矩。
柱底到反弯点的高度:hf=yh =(y0 +y1 +y 2+y3) h
其中:y0 ——反弯点高度与层高的比值;
y1 ——上下层横梁线刚度比对y0的修正值;
y2 , y3 ——上下层层高对y0的修正值。
y1::本结构中上下横梁线刚度相同,y1=0
y2 , y3:令:上层层高与本层层高之比为α2,下层层高与本层层高之比为α3
则。一、五层 α2=α3=0 查表得 y2=y3=0
三、四层 α2=α3=1 查表得 y2=y3=0
二层 α2=1,α3=1.17 查表得 y2=y3=0
所以公式可简化为 hf=y0h
各柱柱端弯矩表 2-2)
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