框架结构的受力分析
zsd_4959516623
2022年09月01日 11:08:24
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1.在竖向荷载下,由于梁柱节点是刚接,变形协调,因此弯矩会在此位置释放(位移法加刚臂,吸收梁的弯矩后,通过刚度分配释放刚臂的弯矩)。 用极限思维来想,两端刚度越大,很粗的短柱,接近无穷即固结,弯矩传不出去;两端刚度越小,柱子无限长接近于铰接,端部弯矩为0,跨中弯矩最大。总结:两端刚度越大,端部弯矩越大;两端刚度越小,端部弯矩越小。 例如,两边是剪力墙(刚度大),中间一条梁,梁与墙不能协调变形,故弯矩图相当于两端固结;而柱与梁刚度相当,所以能共同变形;还有就是次梁搭接在框架梁上,框架梁无法提供次梁平面内的弯曲刚度,在平面内二者刚度相差太大,无法协调变形,所以两端接近于简支。

1.在竖向荷载下,由于梁柱节点是刚接,变形协调,因此弯矩会在此位置释放(位移法加刚臂,吸收梁的弯矩后,通过刚度分配释放刚臂的弯矩)。

用极限思维来想,两端刚度越大,很粗的短柱,接近无穷即固结,弯矩传不出去;两端刚度越小,柱子无限长接近于铰接,端部弯矩为0,跨中弯矩最大。总结:两端刚度越大,端部弯矩越大;两端刚度越小,端部弯矩越小。

例如,两边是剪力墙(刚度大),中间一条梁,梁与墙不能协调变形,故弯矩图相当于两端固结;而柱与梁刚度相当,所以能共同变形;还有就是次梁搭接在框架梁上,框架梁无法提供次梁平面内的弯曲刚度,在平面内二者刚度相差太大,无法协调变形,所以两端接近于简支。

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另外在竖向荷载下,上部柱的弯矩要比下部柱的要大,主要T形节点刚结点的力矩平衡导致的。


2. 在水平荷载下,同样看二者的相对刚度,是否能协调变形,还是各玩各的。    
       例如,两边是剪力墙(刚度大),中间一条梁,梁与墙不能协调变形,在水平作用下,墙只会发生自己的弯曲变形,见左图。

梁柱刚接下,协调变形,见右图。

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3.反弯点

反弯点的形成是因为梁柱线刚度比并不是无限大,从变形来讲是因为柱子上下有转角,从而出现反弯点。对比剪力墙与连梁能够更好地理解,墙与梁刚度比接近无限大,所以没有反弯点。

框架在水平荷载下的变形为剪切型变形,决定了框架结构的位移底部最大,从而影响了框架结构的很多性能(如:不能做很高、填充墙在地震时候是底层破坏严重等)。

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知识点:框架结构受力分析


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