第31讲 反弯点法讲解.ppt

1、主讲教师：孟少平多层框架结构设计第31讲反弯点法东南大学土木学院建筑结构设计4.多层框架结构设计l4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法第31讲反弯点法4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析ABABhuABMABMBA反弯点假定：框架Frame梁Beam的线刚度(Stiffness)相对框架柱Column的线刚度为无限大。则在忽略柱子

2、轴向变形情况下，节点转角Rotation为零。根据转角位移方程杆件中点弯矩为零，称为反弯点。在工程设计中，底层柱的反弯点取为距基础顶面2/3柱高处；其余各层柱的反弯点取为柱高的中点。一、简化分析模型4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计FnFjVj1VjkVjmFnFjF1Vj1VjkVjm将框架在某一层的反弯点切开。根据几何条件（忽略梁轴向变形）l求柱剪力根据平衡条件，有二、计算方法4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与

3、模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计当杆件两端发生单位侧移时，杆件内的剪力称为抗侧刚度，用D表示。如果杆件两端没有转角，杆件内的剪力为：抗侧刚度D为：对于j j层第kk柱，其侧移为，相应的剪力可表示为(物理条件）根据平衡条件、几何条件和物理条件，可求得为j j层kk柱的剪力分配系数；为水平荷载在j j层产生的层间剪力。4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设

4、计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计逐层取脱离体，利用上式求得各柱剪力后，根据各层反弯点位置，可以求出柱上、下端的弯矩底层柱：Vj1VjkVjmVj1hj/2Vj1hj/2Vjkhj/2Vjkhj/2Vjmhj/2Vjmhj/2其余层柱：l求柱端弯矩4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计MctM

5、cbMbrMbll求梁端弯矩lVbMbrMblVbl求梁端剪力4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计三、计算步骤在各层反弯点处切开柱反弯点处的剪力剪力分配剪力分配柱端弯矩梁端弯矩利用节点力利用节点力矩平衡条件矩平衡条件梁端剪力柱轴力节点竖向力节点竖向力平衡条件平衡条件VlbnVrbnNnkNnkNn-1,kVlb,n-1Vrb,n-1l求柱

6、轴力从上到下利用节点竖向力平衡条件。4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计讨论：复式框架水平荷载下的内力计算横梁刚度无限大，各柱的抗弯刚度如图，求C柱剪力。4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房

7、屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计讨论：复式框架水平荷载下的内力计算横梁刚度无限大，各柱的抗弯刚度如图，求C柱剪力。（i=1,2,3,4)4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计讨论：复式框架水平荷载下的内力计算横梁刚度无限大，各柱的抗弯刚度如图，求C柱剪力。（i=1

8、,2,3,4)4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计讨论：复式框架水平荷载下的内力计算横梁刚度无限大，各柱的抗弯刚度如图，求C柱剪力。（i=1,2,3,4)4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房

9、屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计讨论：复式框架水平荷载下的内力计算横梁刚度无限大，各柱的抗弯刚度如图，求C柱剪力。（i=1,2,3,4)l平衡条件V1+V2+V5=PV3+V4+V5=P4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计l几何条件l物理条件(i=1,2,3,4

10、,5)解联列方程，得到4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计l思考题4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下

11、的反弯点法建筑结构设计l思考题1解答：4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计l思考题2解答：4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯

12、点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计底层顶结构平面二层顶结构平面l思考题3解答：4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计l思考题3解答：简化后的结构模型，采用半结构法4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节

13、点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析4.3反弯点法4.3.1水平荷载下的反弯点法建筑结构设计4.多层框架结构设计4.1多层框架种类与布置4.2框架分析模型选取与分层法4.3反弯点法4.4D值法4.5框架侧移计算与讨论4.6混凝土框架构件设计4.7钢框架构件及节点设计4.8多层房屋基础与模型种类4.9基础设计方法4.10框架二阶分析l思考题4：排架结构的剪力分配法和框架结构的反弯点法都假定横梁的刚度为无限大，此处横梁刚度（A）均指抗弯刚度（B）均指轴向刚度（C）排架结构是指抗弯刚度；框架结构是指轴向刚度（D）排架结构是指轴向刚度；框架结构是指抗弯刚度谢谢聆听！东南大学土木学院建筑结构设计