结构力学大作业讲解

发布 2021-05-29 01:32:28 阅读 7144

—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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