一榀框架结构计算_毕业设计(编辑修改稿)

一榀框架结构计算_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

8 3 . 6 01 2 1 2q l K N m       顶层短跨框架梁： 2211 1 0 . 9 5 2 . 7 6 . 6 51 2 1 2q l K N m       底层及标准层长跨框架梁： 2211 3 5 .5 5 6 . 6 1 2 9 .0 51 2 1 2q l K N m       16 底层及标准层长跨框架梁： 2211 8 . 4 4 2 . 7 5 .1 31 2 1 2q l K N m       （ 2） 节点分配系数  计算 顶层分配系数计算如下： 节点 M：55 41 = 0 .5 24 1 + 4 0 .9 1ML  ，54 4 0 .9 1 = 0 .4 84 1 + 4 0 .9 1MM   节点 L：55 41 = 0 .3 84 1 + 4 0 .7 1 + 4 0 .9 1LM    ，55 4 0 .7 1 = 0 .2 74 1 + 4 0 .7 1 + 4 0 .9 1LH     54 4 0 .9 1 = 0 .3 54 1 + 4 0 .7 1 + 4 0 .9 1LL     节点 H：55 4 0 .7 1 = 0 .6 64 0 .7 1 + 4 0 .3 7HL  ，54 4 0 .3 7 = 0 .3 44 0 .7 1 + 4 0 . 3 7LL   表 分配系数  计算表 节点 H 各杆端分配系数  节点 L 各杆端分配系数  节点 M 各杆端分配系数  顶层 55HL 55LM 55ML 54HH 55LH 54MM 54LL 标准层 44HL 44LM 44ML 43HH 44LH 43MM 45HH 43LL 45MM 45LL 底层 11HL 11LM 11ML 10HH 11LH 10MM 12HH 10LL 12MM 12LL (3)恒载作用下内力分析 恒荷载作用下内力计算采用力矩二次分配法，计算过程见图 ，内力图如图 所示 17 图 18 图 梁剪力和柱轴力计算 以各杆件为隔离体，利用杆端弯矩，建立力矩平衡方程，可求出各杆杆端剪力。 根据各杆杆端剪力作剪力图，如图 所示 19 图 取节点为隔离体，利用各杆对节点的剪力，建立投影平衡方程，可求出各杆对节点的轴力，从而求得各杆的轴力。 根据各杆杆端轴力作轴力图，如图 所示 20 图 活载内力 梁 弯矩计算： 利用力矩二次分配法计算 活 载作用下框架的弯矩。 (1)计算杆固端弯矩： 顶层长跨框架梁： 2211 1 .8 4 6 . 6 6 .6 81 2 1 2q l K N m       顶层短跨框架梁： 2211 0 .8 4 2 . 7 0 .5 11 2 1 2q l K N m       底层及标准层长跨框架梁： 2211 9 . 2 6 . 6 3 3 . 4 01 2 1 2q l K N m       21 底层及标准层长跨框架梁： 2211 4 . 2 2 2 . 7 2 .5 61 2 1 2q l K N m       (2)节点分配系数  同表。 (3)活载作用下内力分析 活荷载作用下内力计算采用力矩二次分配法，计算过程见图 ，内力图如图 所示 图 22 图 梁剪力和柱轴力计算 以各杆件为隔离体，利用杆端弯矩，建立力矩平衡方程，可求出各杆杆端剪力。 根据各杆杆端剪力作剪力图，如图 所示 23 图 取节点为隔离体，利用各杆对节点的剪力，建立投影平衡方程，可求出各杆对节点的轴力，从而求得各杆的轴力。 根据各杆杆 端轴力作轴力图，如图 所示 24 图 风载内力 计算原则： 利用 D 值法计算水平荷载作用下框架的弯矩。 其中： 212ciD h  反映了梁柱线刚度比值对抗侧刚度 的影响 可按下表计算： 25 表 D值法 楼层 简图 K α 一般层 242ciiK i 1 2 3 42ci i i iK i   2KK  底层 2ciK i 12ciiK i KK   根据各柱 D 值，将该层剪力分配至各个柱的反弯点处，其中反弯点处无弯矩，仅有剪力，由此便可利用求得的剪力与反弯点高度求出柱端弯矩；然后利用节点平衡，按梁抗弯刚度求出各个梁端弯矩；最后，利用求得的弯矩，可解出剪、轴力。 以下以底层梁柱为例，计算其弯矩： 各住的 D 值及剪力分配 系数  计算 ： 风荷载作用下各柱的 D 值及家里分配系数  见表。 表 各柱的 D值及剪力分配系数  表 层位及层高 柱 号 K c  212=/cciiDHKN m  /DKN m DD 五层 （ ） H L M 二至四层 （ ） H L M 一层 （ ） H L M 各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算。 26 表 各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩 层 号 柱 号 i  /DKNm niiPKN iVKN 0y 123yyy y  MKNm底  MKNm顶 /imm /umm 五 H 0 L 0 M 0 四 H 0 L 0 M 0 三 H 0 L 0 M 0 二 H 0 L 0 M 0 一 H 0 L 0 M 0 （ 4）、梁端弯矩的计算 梁端弯矩的计算根据节点平衡理论，按各节点上梁的线刚度大小进行分配。 第五层： H 节点：已知 54 2 .5 9HHM KN m ，则 55 KN m ； L 节点：已知 54 KN m ，则55 0 . 7 1 6 . 4 6 2 . 6 81 0 . 7 1LHM K N m  ， 55 1 6 . 4 6 3 .7 81 0 . 7 1LMM K N m  ； M 节点： 54 5 .0 4MMM KN m ,则 55 5. 04MLM KN m。 第四层： H 节点：已知 45 1. 70HHM KN m ， 43 KN m ， 则 44 1. 70 + 6. 19 = 7. 89HLM K N m ； L 节点：已知 45 4. 20LLM KN m ， 43 15 .51LLM KN m ， 则  44 0 . 7 1 4 . 2 0 1 5 . 5 1 8 . 1 81 0 . 7 1LHM K N m   ，  44 1 4 . 2 0 1 5 . 5 1 1 1 . 5 31 0 . 7 1LMM K N m   ； M 节点：已知 45 2. 27MMM K N m ， 43 12 .1 7MMM KN m ， 27 则 44 2. 27 12 .1 7 14 .9 4MLM KN m  ； 第三层： H 节点：已知 34 4. 98HHM KN m ， 32 KN m ， 则 33 4. 98+ 8. 83 = K N m ； L 节点：已知 34 12 .38LLM KN m ， 32 2 2 .0 8LLM KN m ， 则  33 0 . 7 1 1 2 .3 8 2 2 .0 8 1 4 .3 11 0 . 7 1LHM K N m   ，  33 1 1 2 .3 8 2 2 .0 8 2 0 .1 51 0 . 7 1LMM K N m   ； M 节点：已知 34 8 .2 8MMM KN m ， 32 17 .44MMM KN m ， 则 44 8. 28 17 .44 25 .72MLM K N m  ； 第二层： H 节点：已知 23 8. 69HHM KN m ， 21 11 .61HHM K N m ， 则 22 8. 69 + 11. 61 = K N m ； L 节点：已知 23 2 1 .5 6LLM KN m ， 21 2 8 .9 8LLM KN m ， 则  22 0 . 7 1 2 1 .5 6 2 8 .9 8 2 0 .9 81 0 . 7 1LHM K N m   ，  22 1 2 1 .5 6 2 8 .9 8 2 9 .5 61 0 . 7 1LMM K N m   ； M 节点：已知 23 14 .56MMM K N m ， 21 21 .25MMM KN m ， 则 22 14 .56 + 21 .25 35 .81MLM KN m； 第一层： H 节点：已知 12 11 .61HHM K N m ， 10 16 .31HHM K N m ， 则 11 11. 61 + 16. 31 = K N m ； L 节点：已知 12 2 8 .9 8LLM KN m ， 10 38 .03LLM KN m ， 则  11 0 . 7 1 2 8 .9 8 3 8 .0 3 2 7 .8 21 0 . 7 1LHM K N m   ，  11 1 2 8 .9 8 3 8 .0 3 3 9 .1 91 0 . 7 1LMM K N m   ； M 节点：已知 12 21 .25MMM KN m ， 10 27 .99MMM KN m ， 则 11 21. 25 49. 24MLM K N m  ； （ 5）剪力计算 利用杆件平衡求解杆端剪力。 列力矩平衡方程： 0HM  ，即 0H L LM HM M V L   H L L HH MMV L 28 同理： H L LHL MMV L 由此，可将梁柱在风载作用下的杆端剪力计算出来 . （ 6）轴力计算 柱轴力＝上柱传来集中力＋该层梁端剪力 具体计算方法同恒载与活载作用下柱轴力的计算。 三项一起直接列表计算如下： 表 左风载作用下梁端弯距和剪力及柱轴力计算 层次 短 边 梁 长 边 梁 柱轴力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV H 轴柱 L 轴柱 M 轴柱 5 4 3 2 1 表中剪力为梁两端剪力的绝对值 ,柱轴力以拉力为正 （ 6）、风荷载作用下内力图 根据上述计算可得风荷载作用下的内力图，见图。 29 图。