基本参数： 1：计算点标高：72.7m； 2：力学模型：多跨铰接连续静定梁； 3：立柱跨度：参见内力分析部分； 4：立柱左分格宽：1150mm；立柱右分格宽：1150mm； 5：立柱计算间距：B=1150mm； 6：板块配置：石材； 7：立柱材质：Q235； 8：安装方式：偏心受拉； 本处幕墙立柱按多跨铰接连续静定梁力学模型进行设计计算，受力模型如下： 1.1立柱型材选材计算： (1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； w k：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； q wk=w k B =0.002782×1150 =3.199N/mm q w：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； q w=1.4q wk =1.4×3.199 =4.479N/mm (2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： q EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数，取5.0；
αmax：水平地震影响系数最大值，取0.12； G k：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙平面面积(mm2)； q EAk=βEαmax G k/A ……5.3.4[JGJ102-2003] =5×0.12×0.0011 =0.00066MPa q Ek：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； q Ek=q EAk B =0.00066×1150 =0.759N/mm q E：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； q E=1.3q Ek =1.3×0.759 =0.987N/mm (3)幕墙受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用S w+0.5S E设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003] q=q w+0.5q E =4.479+0.5×0.987 =4.972N/mm 用于挠度计算时，采用S w标准值：……5.4.1[JGJ102-2003] q k=q wk =3.199N/mm 1.2选用立柱型材的截面特性： 按上一项计算结果选用型材号：矩形钢管100×50×4 型材的抗弯强度设计值：f s=215MPa 型材的抗剪强度设计值：τs=125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 绕X轴惯性矩：I x=1441300mm4 绕Y轴惯性矩：I y=473700mm4 绕X轴净截面抵抗矩：W nx1=28830mm3 绕X轴净截面抵抗矩：W nx2=28830mm3 型材净截面面积：A n=1136mm2 型材线密度：γg=0.089176N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=8mm 型材受力面对中性轴的面积矩：S x=18060mm3 塑性发展系数： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007，取1.00； 此处：γ=1.05 1.3立柱的内力分析： 第1跨内力分析： R Bi=qL i×[1-(A i/L i)2]/2-P i×(A i/L i)，i=1 =5.026×3060×[1-(800/3060)2]/2-0×(800/3060) =7164N M i=qL i2×[1-(A i/L i)2]2/8，i=1 =5.026×30602×[1-(800/3060)2]2/8 =5106004N·mm 第2跨内力分析：
9-3 多跨静定梁的影响线
1
在固定荷载作用下多跨静定梁 的内力分析，需要分清结构的基本 部分和附属部分及各部分之间的传 力关系。
分析附属部分的影响线规律 2
A
E
a
l1
A
E
a
l1
BC
D
l2
l3
D
BC
l2
l3
附属部分某量值影响线： 非零纵距图形仅限于它本身。
基本部分某量值影响线： 非零纵距图形遍及基本部分 及它的附属部分。
求D支座竖向反力FRD的影响线
3
A aE
l1
BC
l2
l3
D
当单位力FP =1在基 本部分ABC上移动时
附属部分不受力。
A
E
BC
D 当FP =1移动到了附
属部分，该部分相
当于一简支梁。
⊕1
FRD的影响线
附属部分某量值影响线：非零纵距图形仅限于它本身。
基本求非部零基分纵某本距量部图值分形影量遍响值及线M基：E本的部影分响及线它的附属部分。 4
A aE
l1
a
⊕
E a
⊕
BC
l2
l3
yc
\x
FyC BC
\
yc
D
当FP =1在基本部分时，附属 部分不受力，影响线在AC段
与独立的伸臂梁相同，C处
的值为yc。
当FP =1在附属部分CD段
移动时
D
FCy
=
l3 ? l3
x
ME
=
yc
? l3 ? l3
x
确定两点：
x＝0时，ME＝yc；
x＝l 时，ME＝0，
可画出附属部分上ME的影响线
ME的影响线
结构力学课程作业 ——连续梁的影响线、最不利荷载布置及内力包络图 班级 学号 姓名 华中科技大学土木工程与力学学院 二0一三年十月
结构力学课程作业 一、 题目 EI=C K 1 2 3 x 1 l 2l 3 l 二、 要求 1、用力法计算求得支点弯矩1M 、2M 的影响线； 2、用挠度法计算求得支点弯矩1M 、2M 的影响线； 3、求第二跨内截面K 的弯矩，剪力影响线及支座1反力影响线； 4、在求影响线的基础上，进行均布移动荷载的最不利布置； 5、连续梁承受均布活荷载18p KN m = 及恒载12q KN m =时，绘出弯矩、剪力包络图。 三、 计算 由此可以求得 23 12211122122()()= ,,363l l l l l EI EI EI δδδδ++=== 序号 L 1 L 2 L 3 X 25 15 12 12 X=0.25L 3
已知 115l m = 212l m = 312l m = 30.250.2 5123x l m ==?= 111X l α≤≤≤≤当 0 ，即 0时 ()()1 1 1 1111221123 0P P l P P l l ds M M l EI EI ds M M EI αδααδ-==?-?==?? 得力法方程: 2 12211121232 1121()()()(1)(1)0366()()()063l l l l M X M X EI EI EI l l l M X M X EI EI ααα+++-+=++= 解之得 112175 ()(1)(1)1775 ()(1)(1) 68M X M X αααααα=- -+=-+
●操作演练 ●模型概要 多跨静定梁的影响线 计算多跨静定梁的影响线Me,Qb左，Rf （结构力学教材第77页） 说明：建议自己试着独立完成这一题目。如果你能独立完成分析过程，那么你可以跳过这一节。如果你在建模中遇到问题，然后按照下列步骤进行操作。
●建立几何形状 1.在状态栏中的下拉对话框中选择KN-m单位制 2.从File功能表选择New Model from Template﹍显现出样本模型的对话 框。 3.点击对话框中的连续梁模扳按钮。 4.在弹出的对话框中 ?在Number of spaces编辑框中输入5 ?在Span Length编辑框中输入2 ?按下OK 屏幕上显现模型的3-D及2-D影象，右侧为位于Y=0的X-Z平面。 左侧视窗显现3-D透视。 5．点击3D-view窗口右上角“X”，关闭该窗口 6. 单击工具条中的Set Elements按钮（或者选择功能菜单View中Set Elements项） 7.在对话框中 ?在Joints一列中的Labels复选框选择。 ?在Frames一列中的Labels复选框选择。 ?单击OK 8.选择节点3和5 9．选择功能菜单Assign中Joints…的子菜单Restraints…项 10.去掉Tanslation 1, Tanslation 2, Tanslation 3的选项（或者单击Fast Restraints 中的按钮） 11.双击X=3.00 Y=0.00处的轴线，弹出下面对话框
12.修改轴线 ?检查方向单选框是否为X ?使Glue Joints To Grid Lines复选按钮为选择状态， ?使X location选择列表中-3.高亮度显示，并且出现在编辑框中 ?将-3.改为-2.5并且单击Move Grid Line ?单击OK 13. 选择功能菜单Define中Frame Sections…项,打开截面定义对话框 注：软件以给所画的线赋默认的截面FSEC1 14.单击屏幕左边的工具条上的按钮，选择所有杆件。 15．选择功能菜单Edit中的Divide Frames…,打开截面指定对话框 16. 单击OK，程序将所选择的杆件都分成2段，单元重新编号。 17. 选择功能菜单Define中的Moving load cases… 以及然后的子菜单中的lanes…项,打开截面指定对话框 18.在对话框中单击Add New Lane 19. 定义移动荷载范围 ?在Frame编辑框中输入6，不修改Eccentricity编辑框中的值（Eccentricity
桥梁上行驶的列车、汽车等这些车辆荷载，厂房中吊车梁上开行的吊车荷载，这些荷载的大小、方向不变、但是作用位置是随时间而变化，这些荷载我们称它为移动荷载。 影响线就是解决结构在移动荷载作用下内力、反力等量值计算问题的工具和手段。 为了研究方便，我们先选取一种最基本的、最简单的同时也是最典型的情况。我们从只有一个竖向单位集中荷载沿结构移动时，指定量值随荷载作用位置变化而变化的规律入手。 从这个图我们可以看出，什么是影响线？结构中某一量值（如F yA）随着单位移动荷载F P = 1 作用位置变化而变化的规律，该图形就称为这个量值（如F yA）的影响线。 下面这两幅图，一个是简支梁C截面弯矩影响线，另一个是简支梁在集中荷载F P作用下的弯矩图。 请你观察这两幅图，思考一下，影响线和内力图有什么区别？ 影响线反映的是移动荷载对某一指定位置内力的影响，而内力图反映的是固定荷载对杆件轴线上各个位置内力的影响。
由影响线的概念可知，影响线是表示所求量值S 与移动荷载F P = 1 的作用位置x 之间关系的 函数的图形。因此，在绘制影响线时，可先把移动荷载F P= 1 放在任意处，以横坐标x 表示 其作用位置，根据静力平衡条件，列出量值S 与x 之间函数关系方程，这个方程就称为影响 线方程。利用影响线方程，就可绘出量值S 的影响线，这种作影响线的方法，称为静力法。 解：将A设为坐标原点，AB方向为x轴的正向，将移动荷载F P=1放在一任意位置， 以x表示其作用位置。 （1）支座反力F yA的影响线 取梁AB为隔离体，规定竖向反力向上为正，由得到 即 上式就是支座反力F yA的影响线方程。可见，支座反力F yA的影响线是坐标x的一次函数， AB范围内为一条直线。 就可以绘出F yA的影响线如下图所示。一般将影响线的正值画在基线的上侧。 （2）支座反力F yB的影响线 类似于绘出F yA影响线的过程，由得到 可见，支座反力F yB的影响线也是一条直线。 就可以绘出F yB的影响线如下图所示。