框架结构分层法相关
框架结构分层法设计专题简介
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框架结构分层法
在复习专业考试的时候，对分层法不是掌握很好，所以找了点资料学习一下，大虾些就不要拍砖了:hug:
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http://img6.ph.126.net/ueeu4G_vhy6DpfACJIh5IQ==/7732346.jpg http://img9.ph.126.net/WCqs5VdxAPvsDACw1wATLQ==/2592639.jpg 画圈的计算怎
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D值法，反弯点法，分层法
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如题，《建筑抗震设计规范GB》6.2.2条中 区分了一级框架结构和9度的一级框架，《建筑抗震设计规范应用与分析》（朱炳寅著）238页也提到了区分一级框架结构和9度的一级框架，请问二者有什么区别？
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一、二级抗震等级的框架结构应进行节点核心区抗震受剪承载力计算这话对吗
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谁那有四层的建筑和结构图纸啊?最好也带着计算书~,帮帮我吧
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非抗震区，一栋房子部分为矩型柱，部分为异型柱的框架结构和异型柱框架结构混合形式可不可以？ 求教！！！
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框架结构（医院）
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请哪位高手帮忙传个刚框架结构塑性铰静力分析的命令流？
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图纸简介： 楼板配筋图 /other/info_view.gif 附件名：.zip 文件大小：287K (升级VIP 如何赚取土木币)
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框架结构近似计算方法
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内容提示：框架结构近似计算方法，微分的近似计算，微分近似计算，框架梁钢筋计算，框架侧移刚度计算，框架梁钢筋计算实例，框架柱计算长度，求近似数的方法，框架内力计算，云计算框架
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高层建筑结构思考题及参考答案--2010_图文
导读：答：框架结构在竖向荷载作用下的内力计算分层法，一般用结构力学中的弯矩分配法，可按原结构确定其支座形式，5．简述在竖向荷载作用下框架结构内力计算分层法的要点？，6．简述在竖向荷载作用下框架结构内力弯矩二次分配法的的要点？，7．简述在竖向荷载作用下框架结构内力计算迭代法的要点？，8．框架结构在水平荷载作用下的内力计算方法主要有哪几种？这几种计算方法有什么区别，答：框架结构在水平荷载作用下的内力计算
答：框架结构在竖向荷载作用下的内力计算分层法。弯矩二次分配法，迭代法。 分层法的基本假定：
（1）在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移；
（2）每层梁上的荷载对其他各层梁的影响可忽略不计。 分层法的计算步骤： （1）计算单元的确定
根据计算假定，计算时先将各层梁及其上下柱所组成的框架作为一个独立的计算单元，而按无侧移的框架进行计算（上下柱的远端均假设为固定端）。
（2）各杆件弯矩的计算
一般用结构力学中的弯矩分配法，分别计算每个单层框架中梁与柱的弯矩。
在用弯矩分配法计算各杆件的弯矩之前，应先计算各杆件在节点处的弯矩分配系数及传递系数。对底层基础处，可按原结构确定其支座形式，若为固定支座，传递系数为1/2；若为铰支座，传递系数为0。至于其余柱端，在分层计算时，假定上下柱的远端为固定端，而实际上，上下柱端在荷载作用下会产生一定转角，是弹性约束端。对这一问题，可在计算分配系数时，用调整柱的线刚度来考虑支座转动影响。因此，对这类柱子的线刚度应乘一个折减系数0.9，相应的传递系数为1/3。
（3）弯矩汇总
分层计算所得的梁的弯矩即为最后的弯矩，由于每一层柱属于上、下两层，因此每一根柱的弯矩需由上、下两层计算所得的弯矩值叠加得到。 （4）不平衡弯矩的再分配
叠加后的弯矩图为原框架的近似弯矩图，由于柱为上、下两层之和，因此叠加后的弯矩图往往在框架节点处不平衡，一般相差很小，若欲进一步修正，则可将这些不平衡力矩再进行一次弯矩分配。 4．在进行框架内力计算时，框架梁的线刚度计算如何简化？
梁惯性矩先按矩形截面计算，然后，对于中间框架，放大两倍，边框架放大1,5倍。 5．简述在竖向荷载作用下框架结构内力计算分层法的要点？
答：1）按要求计算梁柱线刚度，柱线刚度应折减。梁惯性矩简化计算。
2）计算节点内力分配系数；
3）N层框架分成N个单层框架；
4）各个单层框架分别按弯矩分配法计算梁、柱内力；
5）柱的近端向远端传递弯矩系数除底层为1/2外，其它层为1/3
6）框架内力：按各单层框架计算的框架梁内力即为框架的框架梁内力。
按各单层框架计算的框架柱内力，各柱端的弯矩应进行“近端＋远端”的弯矩叠架，即为框架的框架柱内力。
6．简述在竖向荷载作用下框架结构内力弯矩二次分配法的的要点？
答：先求梁的固端弯矩，在节点进行不平衡弯矩的分配与传递。弯矩分配是按节点各杆弯矩分配系数进行弯矩反号分配一次，并按1/2传递系数进行传递。然后，各节点把梁远端，柱远端传来弯矩求代数和后再在节点分配一次。最终的杆端弯矩应为固端弯矩与分配弯矩之代数和。因总共只进行了两次弯矩分配，所以称为D弯矩的二次分配法‖。 弯矩二次分配法计算时，柱的线刚度不必折减。
7．简述在竖向荷载作用下框架结构内力计算迭代法的要点？
答：迭代公式如下：
M'ik???ik(?MFi?
iiik----i节点所有杆件远端转角弯矩代数和之半；： 1'??ikMki?
iik称为分配系数; 2i
Mik------i节点ik杆件i端（近端）转角弯矩；
?MFi----i节点的由荷载引起的不平衡固端弯矩，固端弯矩的代数和；
M'ki)?2i
求任一节点处各杆的近端转角弯矩, 除与节点处不平衡固端弯矩有关外,就是与所有节点相连杆的远端弯矩有关. 设某一节点初始远端弯矩为0, 逐节点按上式进行杆端转角弯矩的计算，在所有节点的所有杆端转角弯矩均有值之后，进行第二轮的计算，此时上式中的远端弯矩已不是0,故近端弯矩值与第一轮会有区别，从而形成迭代．上式就是迭代公式．当循环数次之后，杆端转角弯矩值与上一轮相差具有足够的精度时，迭代可以结束．
最终杆端弯矩按此式计算：
----最终杆端弯矩； Mik
杆端固端弯矩； M------Fi
'杆端最后一轮近端弯矩； M------ik------杆端最后一轮远端弯矩之半。
Mik?MFi?M'ik?M'ki
1'Mki2
8．框架结构在水平荷载作用下的内力计算方法主要有哪几种？这几种计算方法有什么区别？
答：框架结构在水平荷载作用下的内力计算方法主要反弯点法和D值法及门架法。这几种计算方法的计算步骤相同，只是在确定各柱间剪力的分配比和确定各柱的反弯点的位置时有所区别。
门架梁与前两种方法相比，不需先知道杆什的截面尺寸。同层剪力分配是按柱负荷宽度占框架总宽比例进行分配。 9．框架结构在水平节点荷载作用下各层剪力如何计算？
Vj=Pj+Pj+1+?+Pn
10．反弯点法的适用条件是什么？其计算过程如何？
答：反弯点法的适用条件为梁的线刚度ib与柱的线刚度ic之比大于3。
其计算过程如下：
（1）反弯点位置的确定：反弯点法假定：对于上部各层柱，反弯点在柱中点；对于底层柱，由于柱脚为固定端，转角为零，但柱上端转角不为零，且上端弯矩较小，反弯点上移，故取反弯点在距固定端2/3高度处。
（2）柱的侧移刚度：反弯点法中用侧移刚度d表示框架柱两端有相对单位侧移时柱中产生的剪力，它与柱两端的约束情况有关。由于反弯点法中梁的刚度非常大，可近似认为节点转角为零，则根据两端无转角但有单位水平位移时杆件的杆端剪力方程，最后得 式
为柱层间位移，h为层高。
（3）同一楼层各柱剪力的分配
根据力的平衡条件、变形协调条件和柱侧移刚度的定义，可以得出第j层第i根柱的剪力为：
式中，?ij为第j层各柱的剪力分配系数，m为第j荷载引起的总剪力。这里，需要特别强调的是，
层柱子总数，
?F为第j层以上所有水平荷载的总和，即第j层由外
?F与第j层所承担的水平荷载是有所区别的。
?Vij??hj?lij??
由上式可以看出，在同一楼层内，各柱按侧移刚度的比例分配楼层剪力。
（4）柱端弯矩的计算
由于前面已经求出了每一层中各柱的反弯点高度和柱中剪力，那么柱端弯矩可按下式计算：
柱下端弯矩柱上端弯矩
Mij下?Vij?lijMij上
式中，lij为第j层第i根柱的反弯点高度，hj为第j层的柱高。
（5）梁端弯矩的计算
梁端弯矩可由节点平衡求出，如图3所示。
图3 节点弯矩
Mb?Mc上?Mc下 Mb左??Mc上?Mc下??
ib左ib左?ib右
Mb右??Mc上?Mc下??
ib右ib左?ib右
式中，ib左、ib右分别为左边梁和右边梁的线刚度。
（6）其他内力的计算
进一步，还可根据力的平衡条件，由梁两端的弯矩求出梁的剪力；由梁的剪力，根据节点的平衡条件，可求出柱的轴力。
综上所述，反弯点法的要点，一是确定反弯点高度，一是确定剪力分配系数?ij。 11．反弯点法有何缺点？为什么？
答：反弯点法缺点如下：
（1）柱的抗侧刚度只与柱的线刚度及层高有关。 （2）柱的反弯点位置是个定值。
因为：反弯点法在计算柱的抗侧刚度时，假定梁柱之间的线刚度比为无穷大。反弯点法计算反弯点高度y时，假设柱上下节点转角相等。 12．在水平荷载作用下，各层同层柱反弯点处剪力如何分配（反弯点法，D值法）？柱端弯矩如何计算？在柱端弯矩计算出来后，梁端弯矩如何计算（边节点，中间节点）。
13．对于不连通刚架，如何分清并联柱，串联柱。对于并联柱，抗侧刚度如何计算，对于串联柱，抗侧刚度如何计算。
答：同层由梁相连的柱为并联柱；属不同层，柱首尾相连则为串联柱。 对于并联柱：抗侧刚度为所有各并联柱抗侧刚度之和； 对于串闻柱：抗侧度为各串联柱抗侧刚度倒数和的倒数。
14．D值法相对于反弯点法，主要从哪两个方面做了修正？具体有何修正？
答：D值法相对于反弯点法，主要从以下两个方面做了修正：修正柱的侧移刚度和调整反弯点高度。 （1）修正柱的侧移刚度
节点转动影响柱的抗侧刚度，故柱的侧移刚度不但与往本身的线刚度和层高有关，而且还与梁的线刚度有关。考虑柱端的约束条件的影响，修正后的柱侧移刚度D用下式计算：
式中，为与梁、柱线刚度有关的修正系数，教材表X-1给出了各种情况下值的计算公式。
由表X-1中的公式可以看到，梁、柱线刚度的比值愈大，值也愈大。当梁、柱线刚度比值为?时，
?=1，这时D值等于反弯点法中采用
的侧移刚度d。
（2）修正反弯点的高度
各层柱的反弯点位置与柱两端的约束条件或框架在节点水平荷载作用下，该柱上、下端的转角大小有关。影响柱两端转角大小的因素（影响柱反弯点位置的因素）主要有三个：①该层所在的楼层位置，及梁、柱线刚度比；②上、下横梁相对线刚度比值；③上、下层层高的变化。当上、下层层高变骅时反弯点是如何移动的？
在D值法中，通过力学分析求出标准情况下的标准反弯点刚度比及上、下层层高变化，对
，再根据上、下梁线刚度比值y0（即反弯点到柱下端距离与柱全高的比值）
yh??y0?y1?y2?y3??h
y0进行调整。因此，可以把反弯点位置用下式表达：
式中，y为反弯点距柱下端的高度与柱全高的比值（简称反弯点高度比），y1为考虑上、下横梁线刚度不相等时引入的修正值，y2、y3为考虑上层、
下层层高变化时引入的修正值，h为该柱的高度（层高）。
为了方便使用，系数
y0、y1、y2和y3已制成表格，可通过查表的方式确定其数值。
15．在水平荷载作用下框架内力计算门架法的具体计算方法？ 答：1）.门架法适用条件
层数在25层以内；
高宽比不大于4；(限定框架为中等柔度）
2）.基本假定
梁,柱的反弯点位于它们的中点；
(2) 柱中点处的水平剪力按各柱支承框架梁的长度与框架总宽度之比进行分配．
3）计算过程：
与反弯点法相同。
16．多高层建筑结构水平位移限值的目的是什么？
答：高层建筑结构应具有必要的刚度，在正常使用条件下限制建筑结构层间位移的主要目的为：
第一，保证主要结构基本处于弹性受力状态，对钢筋混凝土结构要避免混凝土墙或柱出现裂缝；将混凝土梁等楼面构件的裂缝数量、宽度限制在规范允许范围之内。
第二，保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好，避免产生明显损坏。因此，《高规》第4.6.3条规定了按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比的限值。
17．框架在水平荷载作用下侧移的变形特点如何？其总的侧移如何计算？
答：框架结构侧移的变形特点：
如果只考虑梁柱杆件弯曲产生的侧移，则侧移曲线的变形形状愈到底层，相邻两点间的相对变形愈大，当q向右时，曲线凹向左。可称为剪切型变形曲线。
如果只考虑柱轴向变形形成的侧移，则侧移曲线的变形愈到顶层，变形愈大，当q向右时，曲线凹向右。可称为弯曲型变形曲线。 框架在水平荷载作用下的总侧移，可近似地看做由梁柱弯曲变形和柱的轴向变形所引起侧移的叠加。总体上框架是剪切型的变形曲线。 18．框架在水平荷载作用下，由框架柱轴向变形引起的侧移什么条件下可忽略不计？
答：从计算框架柱轴向变形引起的侧移公式看出：当房屋越高（H越大），宽度越窄（B越小）时，则由柱轴向力引起的变形就越大。根据计算，对于房屋高度H大于50m或房屋的高宽比H／B大于4的结构，其中由框架柱轴向变形引起的侧移约为由框架梁柱弯曲变形而引起的侧移的5％～11％，因此当房屋高度或高宽比H／B低于上述数值时，由框架柱轴向变形引起的侧移可忽略不计。 19．简述框架抗震设计的基本原则并举例说明在设计要求上如何体现。 抗震设计的的基本原则：强柱弱梁，强剪弱弯，强节点，强锚固。 抗震设计基本原则在设计时的体现：
“强柱弱梁”DD一、二、三级框架的柱端弯矩，剪力均进行放大调整； “强剪弱弯”DD一、二、三级框架的梁，剪力均进行放大调整；
框架梁柱的两端均设置箍筋加密区。
“强节点，强锚固”DD一、二级框架节点进行节点抗剪验算，为了加强锚固，规范明确规定了钢筋在不同节点锚固的构造要求。 20．框架抗震等级如何划分？
答：按抗震设防烈度及框架高度分为四级，例：7度时，30m以下为二级，以上为三级，8度30m以下为二级，30m以上为一级。
21．抗震设计时，框架梁端截面、梁跨中截面的混凝土受压区高度应满足什么要求？沿框架梁全长顶面和底面的纵向钢筋配置有哪些规定和要求？为什么？
答：（1）抗震设计时，框架梁端截面的混凝土受压区高度应满足下列要求：
一级抗震等级
二、三级抗震等级
梁跨中截面：
x?0.25h0 x?0.35h0
x??bh0 As'As?0.5
（2）框架梁的两端箍筋加密区范围内，底面和顶面纵向受力钢筋的截面面积比值，应符合下列要求：
一级抗震等级
二、三级抗震等级
As'As?0.3
（3）之所以作上述规定，是因为对强柱弱梁型框架，地震作用下将首先在框架梁的端部出现塑性铰。由于梁的变形能力主要取决于梁端的塑性铰转动能力，从而需对梁端混凝土相对受压区高度及配筋率加以限制，以保证框架梁有足够的曲率延性。此外，梁端底面和顶面纵向钢筋的比值，同样对梁的变形能力有较大影响。梁底面的钢筋可增加负弯矩时的塑性转动能力，还能防止在地震中梁底出现正弯矩时过早屈服或破坏过重，影响承载力和变形能力的正常发挥。因此，规范中作出了上述规定。 22．框架梁、柱的截面尺寸如何估算？
框架梁：h按（1/10-1/18）l初估。宽度按（1/3-1/4）h初估，且不小于1/2柱宽。
框架柱：按轴压比要求控制，轴力可按柱负荷面积初算。最小为400X400 23. 在进行框架设计时，是如何体现强剪弱弯的？ 答：1）二、三级框架的梁，剪力均进行放大调整；
2）框架梁柱的两端均设置箍筋加密区。
适筋梁或大偏压柱，在截面破坏时可以达到较好的延性，可以吸收和耗散地震能量，使内力重分布得以充分发展；而钢筋混凝土梁柱在受到较大剪力时，往往呈现脆性破坏。所以在进行框架梁、柱设计时，应使构件的受剪承载力大于其受弯承载力，使构件发生延性较好的弯曲破坏，避免发生延性较差的剪切破坏，而且保证构件在塑性铰出现之后也不过早剪坏，这就是“强剪弱弯”的设计原则，它实际上是控制构件的破坏形态。
震害表明，梁端、柱端震害严重，是框架梁、柱的薄弱部位。所以按照强剪弱弯原则设计的箍筋主要配置在梁端、柱端塑性铰区，称为箍筋加密区。
24. 框架梁与柱剪力设计值是如何调整的？ 答：梁剪力的调整：
非抗震设计和抗震设计时梁端箍筋加密区之外的梁截面，采用组合值； 抗震设计时梁端箍筋加密区之内的梁截面，取下值：(6.2.4条)
lMb、Mbr?考虑地震组合时，框架梁左、右端的弯矩设计值 ?vb?1.1VGb?梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面的剪力设计值。
柱剪力的调整：
?vb?1.3?vb?1.2
（一级抗震） （二级抗震） （三级抗震）
V的取值，主要是保证梁的抗剪能力大于其抗弯能力，不发生脆性破坏，即梁的设计要遵循D强剪弱弯‖的原则。
一、二、三级框架柱两端和框支柱两端的箍筋加密区，应根据强剪弱弯的要求，采用剪力增大系数确定剪力设计值，
?vc?柱剪力增大系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1
箍筋加密区以外的部位，取不利内力组合剪力计算值作为剪力设计值。 25. 一、二级框架节点设计剪力如何计算？ 一级：
Vc??vc(Mcb?Mct)/H
(Mb?Mbr)?hb0?as'?
?Vj?1.35?1?H?h'??hlb0?as'r?cb??(Mb?Mb)hb0?as???Vj?1.21?'?hb0?as?Hc?hb??
式中：M为节点左右梁端弯矩（求代数和），hb为节点两侧梁高的均值，hb0=hb-
26. 框架梁、柱箍筋加密区的长度如何确定？
梁：二级，三级框架：梁端1.5h,500二者中选大者； 柱箍筋加密区范围
长柱箍筋加密区范围取柱净高的1/6、柱截面高度h、500mm三者中的较大值。 短柱及角柱：沿柱子全高加密箍筋。
短柱：柱的长细比不大于4的柱子。（由于它的线刚度大，在地震作用下会产生较大的剪力，容易产生斜向或交叉的剪切裂缝，其破坏是脆性的）。 27. 框架柱的轴压比限值？
抗震等级：
二级； 三级；
0.9 28. 框架梁及柱的配筋率要求。
抗震设计框架梁最小配筋百分率(%) 抗震等级
三、四 支座
0.2 最大配筋控制： 一级抗震等级： 二、三级抗震等级： 四级：
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