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框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中豎向荷載有哪些不利布置?
框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中豎向荷載有哪些最不利布置?
1、分跨計(jì)算組合法
將活荷載逐層逐跨單獨(dú)地作用在結(jié)構(gòu)上,分別計(jì)算出整個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,根據(jù)不同的構(gòu)件、不同的截面、不同的內(nèi)力種類,組合出最不利內(nèi)力。共有(跨數(shù)X層數(shù))種不同的活荷載布置方式。為減少計(jì)算工作量,可不考慮屋面活荷載的最不利分布而按滿布考慮。
2、最不利荷載位置法
為求某一指定截面的最不利內(nèi)力,可以根據(jù)影響線方法,直接確定產(chǎn)生此最不利內(nèi)力的活荷載布置。
欲求某跨梁AB的跨中C截面最大正彎矩MC的活荷載最不利布置,可先作MC的影響線,即解除相應(yīng)的約束(將C點(diǎn)改為鉸),代之以正向約束力,使結(jié)構(gòu)沿約束力的正向產(chǎn)生單位虛位移θc=1,由此可得到整個(gè)結(jié)構(gòu)的虛位移圖。
根據(jù)虛位移原理,為求梁AB跨中最大正彎矩,凡產(chǎn)生正向虛位移的跨間構(gòu)布置活荷載。亦即除該跨必須布置活荷載外,其他各跨應(yīng)相間布置,同時(shí)在豎向亦相間布置,形成棋盤形間隔布置??梢钥闯?,當(dāng)AB跨達(dá)到跨中彎矩最大時(shí)的活荷載最不利布置,也正好使其他布置活荷載跨的跨中彎矩達(dá)到最大值。因此,只要進(jìn)行二次棋盤形活荷載布置,便可求得整個(gè)框架中所有梁的跨中最大正彎矩。
梁端最大負(fù)彎矩或柱端最大彎矩的活荷載最不利布置,亦可用上述方法得到。
柱最大軸向力的活荷載最不利布置,是在該柱以上的各層中,與該柱相鄰的梁跨內(nèi)都布滿活荷載。
3、分層組合法
(1)對于梁,只考慮本層活荷載的不利布置,而不考慮其他層活荷載的影響。因此,其布置方法和連續(xù)梁的活荷載最不利布置方法相同。
(2)對于柱端彎矩,只考慮柱相鄰上下層的活荷載的影響,而不考慮其他層活荷載的影響。
(3)對于柱最大軸力,則考慮在該層以上所有層中與該柱相鄰的梁上滿布活荷載的情況,但對于與柱不相鄰的上層活荷載,僅考慮其軸向力的傳遞而不考慮其彎矩的作用。
4、滿布荷載法
當(dāng)活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠(yuǎn)小于恒荷載及水平力所產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí),可不考慮活荷載的最不利布置,而把活荷載同時(shí)作用于所有的框架梁上,這樣求得的內(nèi)力在支座處與按最不利荷載位置法求得的內(nèi)力極為相近,可直接進(jìn)行內(nèi)力組合。但求得的梁的跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計(jì)算結(jié)果要小,因此對梁跨中彎矩應(yīng)乘以1.1~1.2的系數(shù)予以增大。
1、分跨計(jì)算組合法
將活荷載逐層逐跨單獨(dú)地作用在結(jié)構(gòu)上,分別計(jì)算出整個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,根據(jù)不同的構(gòu)件、不同的截面、不同的內(nèi)力種類,組合出最不利內(nèi)力。共有(跨數(shù)X層數(shù))種不同的活荷載布置方式。為減少計(jì)算工作量,可不考慮屋面活荷載的最不利分布而按滿布考慮。
2、最不利荷載位置法
為求某一指定截面的最不利內(nèi)力,可以根據(jù)影響線方法,直接確定產(chǎn)生此最不利內(nèi)力的活荷載布置。
欲求某跨梁AB的跨中C截面最大正彎矩MC的活荷載最不利布置,可先作MC的影響線,即解除相應(yīng)的約束(將C點(diǎn)改為鉸),代之以正向約束力,使結(jié)構(gòu)沿約束力的正向產(chǎn)生單位虛位移θc=1,由此可得到整個(gè)結(jié)構(gòu)的虛位移圖。
根據(jù)虛位移原理,為求梁AB跨中最大正彎矩,凡產(chǎn)生正向虛位移的跨間構(gòu)布置活荷載。亦即除該跨必須布置活荷載外,其他各跨應(yīng)相間布置,同時(shí)在豎向亦相間布置,形成棋盤形間隔布置??梢钥闯?,當(dāng)AB跨達(dá)到跨中彎矩最大時(shí)的活荷載最不利布置,也正好使其他布置活荷載跨的跨中彎矩達(dá)到最大值。因此,只要進(jìn)行二次棋盤形活荷載布置,便可求得整個(gè)框架中所有梁的跨中最大正彎矩。
梁端最大負(fù)彎矩或柱端最大彎矩的活荷載最不利布置,亦可用上述方法得到。
柱最大軸向力的活荷載最不利布置,是在該柱以上的各層中,與該柱相鄰的梁跨內(nèi)都布滿活荷載。
3、分層組合法
(1)對于梁,只考慮本層活荷載的不利布置,而不考慮其他層活荷載的影響。因此,其布置方法和連續(xù)梁的活荷載最不利布置方法相同。
(2)對于柱端彎矩,只考慮柱相鄰上下層的活荷載的影響,而不考慮其他層活荷載的影響。
(3)對于柱最大軸力,則考慮在該層以上所有層中與該柱相鄰的梁上滿布活荷載的情況,但對于與柱不相鄰的上層活荷載,僅考慮其軸向力的傳遞而不考慮其彎矩的作用。
4、滿布荷載法
當(dāng)活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠(yuǎn)小于恒荷載及水平力所產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí),可不考慮活荷載的最不利布置,而把活荷載同時(shí)作用于所有的框架梁上,這樣求得的內(nèi)力在支座處與按最不利荷載位置法求得的內(nèi)力極為相近,可直接進(jìn)行內(nèi)力組合。但求得的梁的跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計(jì)算結(jié)果要小,因此對梁跨中彎矩應(yīng)乘以1.1~1.2的系數(shù)予以增大。
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