毕业设计指导书(框架结构设计)-内力计算及组合.doc

框架结构设计计算方法 本文主要介绍框架结构设计中的力计算方法，包括竖向荷载作用下的弯矩分配法和水平荷载作用下的D值法。这些方法是计算框架结构中的力和侧移的重要手段。 3.1 计算方法 框架结构一般承当的荷载主要有恒载、使用活荷载、风荷载、地震作用，其中恒载、活荷载一般为竖向作用，风荷载、地震则为水平方向作用。手算多层多跨框架结构的力（M、N、V）与侧移时一般采用近似方法。如求竖向荷载作用下的力时，有分层法、弯矩分配法、迭代法等；求水平荷载作用下的力时，有反弯点法、改进反弯点法（D 值法）、迭代法等。这些方法采用的假设不同，计算结果有所差异，但一般都能满足工程设计要求的精度。 3.1.1 竖向荷载作用下的力计算 弯矩分配法是竖向荷载作用下的力计算方法之一。在竖向荷载作用下较规则的框架产生的侧向位移很小，可以忽略不计。框架的力采用无侧移的弯矩分配法进行简化计算。具体方法是对整体框架按照结构力学的一般方法，计算出各节点的弯矩分配系数、计算各节点的不平衡弯矩，然后进行分配、传递。在工程设计中，每节点只分配两至三次即可满足精度要求。 3.1.2 框架活荷载不利布置 框架活荷载为可变荷载，应按其最不利位置确定框架梁、柱计算截面的最不利力。竖向活荷载最不利布置原则：（1）求某跨跨中最大正弯矩——本层同连续梁（本跨布置，其它隔跨布置）；（2）求某跨梁端最大负弯矩——本层同连续梁（本跨与相邻跨布置，其它隔跨布置）；（3）求某柱柱顶左侧与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。 分层法 分层法是弯矩分配法的进一步简化，它的基本假定是：1. 框架在竖向荷载作用下的侧移忽略不计；2. 可假定作用在某一层框架梁上的竖向荷载只对本楼层的梁以与与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力，而对其他楼层的框架梁和隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。计算过程仍然是先计算出各节点的弯矩分配系数、求出节点的固端弯矩，计算各节点的不平衡弯矩，然后进行分配、传递，只是分层法是对各个开口刚架单元进行计算（见图3-3），这里各个刚架的上下端均为固定端。 框架结构设计计算 在计算框架结构的力和侧移时，需要考虑到各种荷载的作用，包括竖向荷载、水平荷载和风荷载、地震荷载等。不同的荷载会对框架结构产生不同的力和侧移，需要根据实际情况选择合适的计算方法。同时，在计算过程中需要注意到各种假设和简化，确保计算结果的准确性和可靠性。 结论 框架结构设计计算是一个复杂的过程，需要考虑到各种荷载和计算方法的选择。弯矩分配法和分层法是框架结构设计中的重要计算方法，可以简化计算过程和提高计算速度。但是，在计算过程中需要注意到各种假设和简化，确保计算结果的准确性和可靠性。同时，需要根据实际情况选择合适的计算方法和参数，确保框架结构的安全和可靠性。