水平荷载作用下的内力计算

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横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

结构等效总重力荷载
F
G
G
G
G3
质点i的水平地震作用Fi 若: 不考虑顶部附加地震作用 若: 考虑顶部附加地震作用 查表1.19
(3)判别
楼层位移
01
弹性角位移
02
层间位移 查表1.21 钢筋混凝土框架1/550
节点平衡
左地震M图
方向:
01
剪力:使物体顺时针转为正 轴力:压力为正
02
左地震剪力、轴力图
03
梁端剪力、柱轴力
(二)横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 1、风荷载标准值 :风振系数 :体型系数 :高度变化系数,表1.11 :基本风压 0.65 压 吸 ……
03
3、水平地震作用下的位移验算
4、水平地震作用下框架内力计算
D值法(改进反弯点法)
柱端弯矩:
--标准反弯点高度比(表2.4) --上、下层梁线刚度比修正系数(表2.6) --上层层高变化的修正值(表2.7)底层 --下层层高变化的修正值(表2.7)二层 --本层层高
梁端弯矩:
柱左侧受拉为正
以梁线刚度分配
六、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
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(一)横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 1、横向自震周期(基本自震周期)T1 Gi 为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙柱等重量 注:突出屋面部分面<30%屋面面积,则按附属结构计算;>30%按一层计算 计算时,先将突出屋面部分重力荷载折算到顶层: Ge=Gn×(1+3h/2H)
自振周期计算公式:
考虑非承重墙影响的折减系数,框架0.6~0.7; 计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移 对于带屋面局部突出间的房屋,应取主体结构顶点的位移。

水平荷载作用下框架内力的计算——D值法资料讲解

水平荷载作用下框架内力的计算——D值法资料讲解

水平荷载作用下框架内力的计算——D值法资料讲解D值法是一种常用于计算框架结构在水平荷载作用下的内力的方法。

下面是对D值法进行详细讲解的资料。

一、D值法的基本概念D值法是一种近似计算框架结构内力的方法,其基本思想是通过估算框架结构在水平荷载作用下的刚度来计算内力。

具体而言,D值法通过假设结构刚度的变化与结构的变形呈线性正比关系,将结构的刚度表示为一个D值,再通过对结构的初始刚度和变形的估计,计算出结构在水平荷载作用下的内力。

二、D值的计算步骤(一)计算结构的初始刚度1.根据结构的几何形状和材料特性,计算出结构在初始状态下的刚度矩阵。

2.对刚度矩阵进行变换,得到初始刚度矩阵。

(二)估算结构的变形1.假设结构受到线性弹性变形的影响。

2.估计结构的位移和转角。

(三)计算D值1.根据估算的位移和转角,计算出结构的变形矩阵。

2.根据初始刚度矩阵和变形矩阵,计算出结构的刚度矩阵。

3.将刚度矩阵转化为D值,即刚度指数。

(四)计算内力1.根据D值和水平荷载的大小,计算出结构的内力。

2.对结构的各个部位进行内力平衡计算,得到各个构件的内力。

三、D值法的优缺点D值法在计算框架结构内力时具有一定的优势和局限性。

(一)优点1.简洁易行:D值法不需要进行繁琐的矩阵计算,计算步骤相对简单。

2.适用范围广:D值法适用于一般的框架结构,包括多层和复杂形状的结构。

3.结果可靠:在合理的假设和估计前提下,D值法可以得到较为准确的内力计算结果。

(二)缺点1.假设过于理想化:D值法假设结构的变形与刚度呈线性正比关系,这在实际情况下不一定成立。

2.忽略非线性效应:D值法无法考虑结构中的非线性效应,如材料的非线性和连接件的滑动、屈曲等。

3.精度受限:由于D值法是一种近似计算方法,其精度相对有限,不适用于对结构内力要求较高的情况。

四、D值法的应用领域D值法在实际工程中被广泛应用,特别是在简化计算和快速评估结构内力的情况下。

1.结构抗震设计:D值法常用于抗震设计中,通过快速计算内力,进行结构的抗震性能评估。

水平荷载作用下的内力计算

水平荷载作用下的内力计算

水平荷载作用下的内力计算
- 反弯点法:柱子的抗侧移刚度可以通过柱顶产生单位水平位移在柱顶所施加的水平力计算得出。

柱子的线刚度越大,柱子的抗侧移刚度越好,抵抗水平荷载的能力也就越强。

- 平面协同分析模型:通过对交错桁架结构在水平荷载作用下受力特点的分析,把结构中的楼板等效为与横向框架铰接的刚性链杆,建立了构件内力、层间侧移和楼层侧移计算的平面协同分析模型。

在进行水平荷载作用下的内力计算时,需要根据实际情况选择合适的计算方法,并对计算结果进行详细的分析和验证。

如果你需要更详细的计算方法或有其他相关问题,请提供更多信息继续向我提问。

第四章 框架结构内力计算

第四章 框架结构内力计算

4、计算和确定梁、柱弯矩分配系数。 按修正后的刚度计算各结点周围杆件的杆 端分配系数。 5、按力矩分配法计算单层梁、柱弯矩。 6、将每个单层框架的计算结果按相应部分迭 加起来便得到原框架的计算结果,即柱的弯矩 取相邻两个单元中同一柱对应弯矩之和,而梁 的弯矩直接采用。
四、计算例题
作业2
3.2 水平荷载下内力的近似计算—反弯点法
d
i 1
m
V pj
ij
4、柱端弯矩的确定 M j V jY j 柱下端弯矩 柱上端弯矩 M j V j (h j Yj )
5、梁端弯矩的确定 M ml (M mt M m1b ) 对于边柱 ibl 对于中柱
M ml ( M mt M m1b ) M mr ibl ibr ibr ( M mt M m1b ) ibl ibr
第3章 框架结构的内力和位移计算
3.1 竖向荷载下内力的近似计算—分层法 3.2 水平荷载下内力的近似计算—反弯点法 3.3 水平荷载下内力的近似计算—D值法 3.4 水平荷载作用下侧移的近似计算
3.1 竖向荷载下内力近似计算—分层法
一、竖向荷载 自重、活荷、雪荷载及施工检修荷载等。 二、分层法的基本假设 1、忽略侧移的影响; 2、忽略每层梁的竖向荷载对其它各层梁 的影响。 三、分层法计算要点 1、将N层框架划分成N个单层框架,柱 端假定为固端, 用力矩分配法计算。
三、柱的侧移刚度D 12ic D 2 h
—为柱侧移刚度修正系数,表示梁柱刚 度比对柱侧移刚度的影响。

四、剪力计算 有了D值后,与反弯点法类似,计算各柱分 配的剪力 Dij Vij V pj Dij 五、确定柱反弯点高度比 影响柱反弯点高度的主要因素是柱上下端的 约束条件。

水平荷载作用下异形柱框架结构内力计算

水平荷载作用下异形柱框架结构内力计算
() 8 ( 8)

ll = y2 p 即 ( , “面而 y ) 。 E 即 — 1 , ) 2 ( ” E,L一,

参考文献 : [] 1 张首伟. 异形柱正截面 承载力设计 [] 工程设计C D J. A 与智能建筑 ,2 0 05
1 l 2 ̄y g_ (e l/
L II0 Z


_ J _
由 构 拿 知 矩 柱 抗 刚 为 结 力 可 ,形 的 侧度 :
D = 1 3 ( 6) 】 1)







( )形柱在 M M:作 用下 弯曲讨论 一 ,
应 当指 出 :由 以上 分析 可知 , (5 1)式 的抗侧 刚度 公式与 杆件 的几 何形
^ : ) —x f( p q 卜 ‘
矩形 截面 柱那 样计算 结构 的 内力 与位移 。本 文将 从异 形柱平 面 假定及 受 力性 能 出发 ,导 出其 抗侧 刚 度公 式D 。从而 ,异 形 柱框 架 结构 的 内力 计算 就象 普
通框 架那样 求解 。

x “ ; c!;学 = 。 = : : ;
28 1K ,作 用方 向如 图所示 ,计 算该 5 ,26N 框架在 地震 作用下 的 内力和位 移 。
同 加差 理 一
』一 M _+ l. ’ () 1 _y M
( 6 )
( 7)
以上推导了异形柱 的抗侧刚度D , 值 在水平荷载作用下计算异形柱框架结构的 内力 和 位移 就 可 以采 用D 法 ,按 平 面框 值
架进行 内力分 析 。
ft方 力湘舟 的
图4 标准层 平面
( )异形截 面柱抗 侧刚 度的 确定 - 根据平 面假定 ,柱 的上下 两端 只有侧 移 ,没 有转 角可得 :

框架结构内力与位移计算

框架结构内力与位移计算

《高层建筑结构与抗震》辅导材料四框架结构内力与位移计算学习目标1、熟悉框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的弯矩图形、剪力图形和轴力图形;2、熟悉框架结构内力与位移计算的简化假定及计算简图的确定;3、掌握竖向荷载作用下框架内力的计算方法——分层法;4、掌握水平荷载作用下框架内力的计算方法——反弯点法和D值法,掌握框架结构的侧移计算方法。

学习重点1、竖向荷载作用下框架结构的内力计算;2、水平荷载作用下框架结构的内力及侧移计算。

框架在结构力学中称为刚架,刚架的内力和位移计算方法很多,可分为精确算法和近似算法。

精确法是采用较少的计算假定,较为接近实际情况地考虑建筑结构的内力、位移和外荷载的关系,一般需建立大型的代数方程组,并用电子计算机求解;近似算法对建筑结构引入较多的假定,进行简化计算。

由于近似计算简单、易于掌握,又能反映刚架受力和变形的基本特点,因此近似的计算方法仍为工程师们所常用。

本章内容主要介绍框架结构在荷载作用下内力与位移的近似计算方法。

其中分层法用于框架结构在竖向荷载作用下的内力计算,反弯点法和D值法用于框架结构在水平荷载作用下的内力计算。

既然是近似计算,就需要熟悉框架结构的计算简图和各种计算方法的简化假定。

一、框架结构计算简图的确定一般情况下,框架结构是一个空间受力体系,可以按照第四章所述的平面结构假定的简化原则,忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作用,将框架结构简化为沿横方向和纵方向的平面框架,承受竖向荷载和水平荷载,进行内力和位移计算。

结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析,若作用于纵向框架上的荷载各不相同,则必要时应分别进行计算。

框架结构的节点一般总是三向受力的,但当按平面框架进行结构分析时,则节点也相应地简化。

在常见的现浇钢筋混凝土结构中,梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区,这时节点应简化为刚接节点;对于现浇钢筋混凝土柱与基础的连接形式,一般也设计成固定支座,即为刚性连接。

水平荷载计算方法与步骤

水平荷载计算方法与步骤

水平荷载计算方法与步骤引言水平荷载计算是工程设计中重要的一项任务,它用于确定结构物在水平方向上所承受的荷载,并基于这些荷载进行结构设计。

本文将介绍水平荷载计算的基本方法和步骤。

水平荷载计算方法水平荷载计算方法一般分为静力法和动力法两种。

1. 静力法静力法是一种简单和常用的水平荷载计算方法,适用于大多数常规结构。

该方法基于结构的几何和材料性质,通过荷载分析和力平衡原理来推导结构的荷载。

2. 动力法动力法是一种适用于特殊结构的水平荷载计算方法。

它考虑到结构的动力响应和振动特性,通常用于高层建筑、桥梁和塔等工程。

该方法基于结构的固有频率和地震动力学等参数,通过动力分析来计算结构的荷载。

水平荷载计算步骤水平荷载计算一般包括以下步骤:1. 确定结构的水平荷载标准:根据工程规范和设计要求,确定适用于结构的水平荷载标准。

2. 确定结构的几何和材料性质:通过结构的平面图和建筑材料参数,确定结构的几何和材料性质。

3. 进行荷载分析:根据结构的几何和材料性质,进行荷载分析,计算结构在水平方向上所承受的荷载。

4. 进行力平衡计算:根据荷载分析的结果,进行力平衡计算,确定结构的内力和反力。

5. 进行结构设计:基于力平衡计算的结果,进行结构设计,确定合适的结构构件尺寸和布置。

6. 进行验算和优化:对设计的结构进行验算,根据需求进行优化,确保结构的安全性和经济性。

结论水平荷载计算是工程设计中不可或缺的一部分。

通过采用适当的计算方法和严谨的步骤,可以确保结构在水平方向上的稳定和安全。

在进行水平荷载计算时,需要参考相关规范和要求,并根据实际情况进行合理的假设和参数选择。

反弯点法求水平荷载作用下的框架内力

反弯点法求水平荷载作用下的框架内力

反弯点法求水平荷载作用下的框架内力反弯点法(Method of Virtual Work)是一种常用于求解框架结构内力的方法。

首先,我们需要了解框架结构的各个构件的几何参数、材料属性以及受力情况。

然后,我们可以利用反弯点法来计算结构中各个构件的内力。

反弯点法的基本思想是,通过引入一个虚拟变量使系统达到平衡,进而利用虚位移原理计算结构的内力。

在本文中,我们考虑的情况是水平方向上的荷载作用下的框架结构。

首先,我们需要定义一些符号和关键概念。

假设框架结构中有n个节点和m个构件。

节点用i表示,i=1,2,...,n。

构件用j表示,j=1,2,...,m。

对于每个节点i,我们可以定义平衡方程:∑F_x^i=0∑F_y^i=0∑M_i=0其中,∑F_x^i代表节点i受到的所有水平力的代数和,∑F_y^i代表节点i受到的所有垂直力的代数和,∑M_i代表节点i受到的所有力矩的代数和。

这三个方程可以用来解决节点的平衡条件。

接下来,我们需要考虑构件的受力情况。

对于每个构件j,我们可以利用弯矩-曲率关系来计算构件的弯矩M_j。

假设构件j的两个端点为节点i和节点k,则可以得到构件j的弯矩-曲率关系方程:M_j=EI_j*κ_j其中,EI_j是构件j的弯矩刚度,κ_j是构件j的曲率。

根据虚位移原理,我们可以认为框架结构在加载作用下,构件j产生的正弯曲与虚位移δ_j具有相同的幅度。

即:M_j = EI_j * κ_j = EI_j * d^2δ_j/dx^2其中,d^2δ_j/dx^2是构件j的弯曲变形。

我们可以利用这个关系来解决不同构件的弯矩。

最后,我们需要考虑如何选择虚拟变量δ_j。

一种常见的选择是,将δ_j的值设置为构件j的两个端点之间的位移差。

这样,我们可以得到:δ_j=u_k-u_i其中,u_i和u_k分别代表节点i和节点k的位移。

这个位移差可以通过节点位移方程来计算。

接下来,我们可以将上述的所有方程整合在一起,形成一个线性方程组。

毕业设计指导书(框架结构设计)-内力计算及组合

毕业设计指导书(框架结构设计)-内力计算及组合
2.杆件固端弯矩
计算杆件固端弯矩时应带符号,杆端弯矩一律以顺时针方向为正,如图3-6。
图 3-6 杆端及节点弯矩正方向
1)横梁固端弯矩:
(1)顶层横梁
自重作用:
板传来的恒载作用:
(2)二~四层横梁
自重作用:
板传来的恒载作用:
2)纵梁引起柱端附加弯矩:(本例中边框架纵梁偏向外侧,中框架纵梁偏向内侧)
顶层外纵梁
相交于同一点的多个杆件中的某一杆件,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)某节点各杆件弯矩分配系数
图 3-1 A节点弯矩分配系数(图中 )
(2)计算弯矩分配系数μ
(3)相交于一点杆件间的弯矩分配
(3)求某柱柱顶左侧及柱底右侧受拉最大弯矩——该柱右侧跨的上、下邻层横梁布置活荷载,然后隔跨布置,其它层按同跨隔层布置(图3-4c);
当活荷载作用相对较小时,常先按满布活荷载计算内力,然后对计算内力进行调整的近似简化法,调整系数:跨中弯矩1.1~1.2,支座弯矩1.0。
(a)(b) (c)
图 3-4 竖向活荷载最不利布置
∑Mik/l
V1/A=gl/2+u-∑Mik/l
M=gl/2*l/4+u*1.05-MAB-V1/A*l/2
4
21.9
4.08
2.25
6
12.24
41.06
-30.54
2.55
50.75
-60.24
3
16.61
4.08
2.25
6
12.24
31.14

掌握框架结构在竖向和水平荷载作用下的内力计算方法

掌握框架结构在竖向和水平荷载作用下的内力计算方法
对纵向地基不均匀沉 降较有利;
房屋横向刚度小,侧 移大。
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帮助
混凝土结构设计
双向布置
双向承重
第3章
特点: 整体性好,受力好; 适用于整体性要求
较高和楼面荷载较 大的情况。
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帮助
混凝土结构设计
第3章
§3.3 截面尺寸估算
3.3.1 框架梁
框架梁截面尺寸估算
框架自重;粉灰重; 板、次梁、墙体重。
恒载 活载
人群、家具、设备等 荷载,取值见《建筑 结构荷载规范》,可 折减。
风载
wk z s z w0
地震作用
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混凝土结构设计
第3章
§3.6 内力计算
3.6.1 竖向荷载下的内力计算
楼面荷载分配原则 当采用装配式或装配整体式楼盖时,板上 荷载通过预制板的两端传递给它的支承结 构;
满足人防、消防要求,使水、暖、电各专业的 布置能有效地进行;
结构尽可能简单、规则、均匀、对称,构件类 型少;
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混凝土结构设计
平面布置
第3章
好 差
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混凝土结构设计
竖向布置
第3章


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混凝土结构设计
第3章
妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震 等因素对建筑的影响;
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混凝土结构设计
第3章
框架结构受 力变形动画
缺点
抵抗水平荷载能力差; 侧向刚度小,侧移大 ;
受地基的不均匀沉降影 响大 。

水平荷载作用下的内力计算

水平荷载作用下的内力计算

水平荷载作用下的内力计算一、荷载传递原理1.荷载分解:将作用在结构上的水平荷载按照结构的几何形状进行分解,得到垂直于结构方向的分力和切向力。

2.分力计算:根据结构特点和边界条件,计算每个部分的分力大小。

3.内力传递:将分力转化为内力,按照结构的力学模型计算各部分的内力。

二、各种内力的计算公式1.弯矩:在水平荷载作用下,结构受到弯矩的作用。

计算弯矩时,可以使用以下公式:M=P×e其中,M为弯矩,P为作用力的分力,e为力臂的长度。

2.剪力:水平荷载还会产生剪力。

剪力的计算公式如下:V = P × sin(θ)其中,V为剪力,P为作用力的分力,θ为剪力与结构之间的夹角。

3.拉力和压力:水平荷载作用下,结构部分还可能受到拉力和压力的作用。

计算拉力和压力时,可以使用以下公式:T = P × cos(θ)C = P × cos(θ)其中,T为拉力,C为压力,θ为拉力或压力与结构之间的夹角。

以上公式根据适用情况,可以灵活运用,计算出不同部位的内力。

三、示例分析为了更好地理解内力的计算方法,以下将以一个简单的钢框架结构为例进行分析。

假设该钢框架结构受到水平荷载作用,沿X轴方向为100kN,沿Y轴方向为50kN。

结构为等边钢框架,边长2m。

根据以上数据,可以进行如下计算:1.荷载分解:沿X轴方向的分力为100kN,沿Y轴方向的分力为50kN。

2.内力传递:-弯矩:结构中垂直于荷载方向的力产生弯矩。

假设力臂长为1m,根据上述公式计算弯矩:M=100kN×1m=100kNm-剪力:沿Y轴方向的剪力的大小为50kN。

剪力的计算可以通过上述公式得到。

V = 50kN × sin(60°) = 50kN × 0.866 = 43.3kN-拉力和压力:根据上述公式,可以计算出沿X轴方向的拉力和压力的大小。

T = 100kN × cos(60°) = 100kN × 0.5 = 50kNC = 100kN × cos(60°) = 100kN × 0.5 = 50kN根据以上计算结果,可以得出该钢框架结构在水平荷载作用下的内力分布情况。

水平荷载作用下异形柱框架结构内力计算

水平荷载作用下异形柱框架结构内力计算
维普资讯
四川建筑科 学研究
3 8
S c u n Bui ng S in ih a l di ce ce
第3 3卷
第 6期
20 07年 1 2月
水 平荷载作用下异形柱 框架结构 内力计算
王军芳 , 王 民, 詹凤程
( 西北农林科技大学水利与建筑工程学 院, 陕西 杨凌 7 20 ) 1 10
通 框架 那样求 解 。
() a
() b
() c
图 1 计算模型
F g 1 Ca c l t n mo l i. lu a i de o
1 1 异形 柱在 , 作用 下弯 曲讨 论 】 . 。
图 2 a 所示 , , 轴为横截 面上一对相互垂直 () )z , 的形心轴 , 形柱在 , 作用下 , L 将在 x 平面和 y
M e h d t a c l t n e na o c f RC r m e t p ca . h p d t o o c lu a e i t r lf r e 0 f a s wih s e i 1s a e
c l m n n e o io a o d ou s u d r h r z nt ll a
0 引 言
钢 筋 混 凝 土 异 形 柱 框 架 结 构 体 系顺 应 节 省 土
示 , ( ) 等效 成 图 ( ) 图 ( )的叠 加 。下 面 , 图 a可 b和 e
分别讨论在弯矩 , z M 以及在水平荷载 P 作用下 2 种情 形 , L形 截 面柱为 例 。 以
地、 墙体改革、 建筑节能、 工业废渣利用等基本 国策 ,
建筑 功能 优于普 通 框架 结 构 体 系 , 为一 种 新 型 的 作 结构体 系 , 在得 到广 泛应 用 。异形 柱 正 截 面 承载 正

房屋建筑混凝土结构设计期末复习题及答案

房屋建筑混凝土结构设计期末复习题及答案

混凝土结构设计(A )期末复习题一二、判断题(每小题2分,共计30分。

将判断结果填入括弧,以√表示正确,以×表示错误)1.对于213l l ≥的板,可按单向板进行设计,这是由于板上的荷载主要沿板的短边方向传递到相应的支承梁上,所以只需沿板的短跨方向布置受力筋,而沿板的长跨方向不必布置任何钢筋。

(错 )2.按弹性理论计算单向板肋梁楼盖主梁支座截面的配筋时,其内力设计值应以支座边缘截面为准,即02b b M M V =-⨯。

(对 ) 3.肋形楼盖荷载传递的途径是板→主梁→次梁→柱或墙→基础→地基。

(错 )4.无梁楼盖的特点在于传力体系简化,楼层净空增大,底面平整,模板简单,便于施工。

(对 )5.钢筋混凝土楼梯按结构受力状态可分为梁式、板式、折板悬挑式和螺旋式,前两种属于空间受力体系;后两种属于平面受力体系。

(错 )6.屋面板、屋架或屋面梁、托架、天窗架属于屋盖结构体系。

屋盖结构分无檩屋盖和有檩屋盖两种。

(对 )7.排架结构形式是指钢筋混凝土排架由屋面梁(或屋架)、柱和基础组合,排架柱上部与屋架铰接,排架柱下部与基础刚接的结构形式。

(对)8.作用在厂房结构上的大部分荷载(屋盖上的竖向荷载,吊车上的竖向荷载和横向水平荷载,横向风荷载或横向地震作用,部分墙体和墙梁的自重以及柱上的设备等荷载)都是通过横向排架传给基础、再传到地基中去。

(对)9.厂房支撑体系是连系屋架、柱等构件,使其构成厂房空间整体,保证整体刚性和结构几何稳定性的重要组成部分。

(对)10.无檩屋盖的刚度和整体性较差,一般用于非保温区的小型车间和山区建筑中。

( 错)11.混合承重体系的优点是有利于抵抗来自纵横两个方向的风荷载和地震作用,使框架结构具有较好的整体工作性能。

( 对)12.一般认为,当梁的线刚度与柱的线刚度之比超过3时,反弯点法的计算误差能够满足工程设计的精度要求。

(对)13.框架结构若某层柱的上、下横梁线刚度不同,则该层柱反弯点位置将向横梁刚度较小一侧偏移。

单桩水平承载力计算

单桩水平承载力计算

单桩水平承载力计算一、静力分析法静力分析法是根据桩体受到的水平荷载产生的内力平衡条件来计算单桩水平承载力的方法。

计算步骤如下:1.确定桩的几何参数:包括桩的直径或截面面积、桩的长度等。

2.确定土的力学参数:包括土的内摩擦角、土的内聚力及土的重度等。

3.计算桩的自重:根据桩的几何参数和土的重度来计算桩的自重。

4.计算桩身的抗侧摩擦力:根据土的内摩擦角和桩的几何参数来计算桩身的抗侧摩擦力。

5.计算桩身的抗拔摩擦力:根据土的内摩擦角和桩的几何参数来计算桩身的抗拔摩擦力。

6.计算土中桩端反力:根据桩身的抗侧摩擦力、抗拔摩擦力和桩的自重来计算土中桩端反力。

7.确定桩身的刚度:根据桩的几何参数和土的力学参数来计算桩身的刚度。

8.计算桩的弯矩及最大挠度:根据土中桩端反力、桩的刚度和水平力来计算桩的弯矩和最大挠度。

9.计算桩的水平承载力:根据桩的弯矩和最大挠度来计算桩的水平承载力。

二、动力分析法动力分析法是根据桩体在水平荷载作用下的振动特性来计算单桩水平承载力的方法。

计算步骤如下:1.进行动力试验:通过在桩头上施加不同振动力和观测振动信号,得到桩的动力特性。

2.确定动力参数:包括桩的共振频率和桩的阻尼比等。

3.确定土的力学参数:包括土的剪切模量和土的阻尼比等。

4.计算桩的共振频率:根据桩的几何参数和土的力学参数来计算桩的共振频率。

5.确定桩的最大振幅:根据桩的几何参数、土的力学参数、桩的共振频率和振动力来计算桩的最大振幅。

6.计算桩的水平承载力:根据桩的最大振幅来计算桩的水平承载力。

静力分析法和动力分析法在实际工程中都有广泛的应用,选择合适的方法需要根据具体的工程情况和数据可靠性来决定。

此外,还有基于现场试验和数值模拟的方法可供选择,可以根据具体情况选择最合适的方法进行单桩水平承载力计算。

高层建筑结构设计复习题

高层建筑结构设计复习题

选择题ﻫ1.某高层建筑要求底部几层为大空间,此时应采用那种结构体系:【D】ﻫA 框架结构ﻫB板柱结构C 剪力墙结构D 框支剪力墙2.高层建筑各结构单元之间或主楼与裙房之间设置防震缝时,下列所述哪条是正确的?【A】A无可靠措施不应采用牛腿托梁的做法B 不宜采用牛腿托梁的作法C可采用牛腿托梁的作法,但连接构造应可靠D可采用牛腿托梁的作法,但应按铰接支座构造3.在下列地点建造相同高度的高层建筑,什么地点所受的风力最大?【A】A建在海岸ﻫB 建在大城市郊区ﻫC 建在小城镇ﻫD建在有密集建筑群的大城市市区ﻫ4.建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的?【C】A 必定相等B后者的抗震等级高C 前者的抗震等级高、也可能相等ﻫD不能确定ﻫ5.高层建筑结构防震缝的设置,下列所述哪种正确?【B】A 应沿房屋全高设置,包括基础也应断开B应沿房屋全高设置,基础可不设防震缝,但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接ﻫC 应沿房屋全高设置,有地下室时仅地面以上设置ﻫD沿房屋全高设置,基础为独立柱基时地下部分可设防震缝,也可根据不同情况不设防震缝ﻫﻫ6."小震不坏,中震可修,大震不倒"是建筑抗震设计三水准的设防要求。

所谓小震,下列何种叙述为正确?【C】ﻫA 6度或7度的地震B50年设计基准期内,超越概率大于10%的地震ﻫC 50年设计基准期内,超越概率约为63%的地震D 6度以下的地震ﻫ7.多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种?【C】A 防止结构倒塌ﻫB 防止结构发生破坏C 防止非结构部分发生过重的破坏ﻫD防止使人们惊慌ﻫ8.高层建筑采用(D )限制来保证结构满足舒适度要求。

ﻫA、层间位移B、顶点最大位移ﻫ C、最大位移与层高比值D、顶点最大加速度9.计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响,对现浇楼盖,中框架取I=(A )I0。

三种方法计算框架水平作用下的内力(D值法,反弯点法,门架法)

三种方法计算框架水平作用下的内力(D值法,反弯点法,门架法)

C 9.08E+4
21.88
35.01
D 2.38E+4
24.99
42.48
E 4.64E+4 94000 98.7 48.72 1.7
82.82 77.49 81.65 69.40 77.49
F 2.38E+4 1
A
24.99 24.99
42.48 82.47
B
48.72 3.3 160.78
C
24.99
令 i左边梁 为 1.0,梁柱的相对线刚度如图 4 所示。
图.4 梁柱相对线刚度
(3)求修正的反弯点高度(图 5)
图.5 修正的反弯点高度图
反弯点高度比的修正:
y = y0 + y1 + y2 + y3 A、B、C 轴柱的反弯点高度的计算如表 3、表 4 和表 5 所示。
表 3 A 轴框架柱反弯点位置、D 值的计算
=
12
53
= 4.64 ×10 4 kN / m
其余各层边柱:
D余边柱
= 12EI h3
12 × 3.25 ×107 × 1 × 0.55 × 0.553
=
12
3.23
= 9.08 ×104 kN / m
其余各层中柱:
D余中柱
= 12EI h3
12 × 3.25 ×107 × 1 × 0.65 × 0.653
4
3.20 0.56 0.45
0
0
0
0.45 1.44 0.219 90758 19876
3
3.20 0.56 0.480 Nhomakorabea0
0
0.48 1.54 0.219 90758 19876

04 水平荷载作用下框架结构的内力及变形计算

04 水平荷载作用下框架结构的内力及变形计算

水平荷载作用下框架结构的计算
反弯点法
在确定柱的侧向刚度时,反弯点法假定各 柱上、下端都不产生转动,即认为梁柱线刚 度比为无限大。将趋近于无限大代入D值法 的公式,可得 c =1。因此,由式可得反弯 点法的柱侧向刚度,并用D0表示为:
D0

12ic h2
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算

zH
q( y)dy( y B

z)
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
2

3
V0 H 3 EAB2
uN

1

4
V0 H 3 EAB2
11 30
V0 H 3 EAB2
(顶点集中荷载) (均匀分布荷载) (倒三角分布荷载)
V0 是水平外荷载在框架底面产生的总剪力。
Vi
Dij
j 1
该式即为层间剪力Vi在各柱间的分配公式,它适 用于整个框架结构同层各柱之间的剪力分配。可见, 每根柱分配到的剪力值与其侧向刚度成比例。
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
( 4)柱的反弯点高度比y
反弯点高度示意图
框架各柱的反弯点高度比y可用下式表示:
y = yn + y1 + y2 + y3
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
柱的反弯点高度比y
式中:yn表示标准反弯点高度比,可 由附表查得;
y1表示上、下层横梁线刚度变 化时反弯点高度比的修正值; y2、y3表示上、下层层高变化 时反弯点高度比的修正值。
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