弯矩二次分配三跨五层框架结构
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三等跨连续梁弯矩二次分配法三等跨连续梁弯矩二次分配法,听起来是不是有点让人摸不着头脑?嘿,别着急!今天咱们就用最简单的方式来聊聊这个话题,让你能轻松get到要点。
你知道吗,其实它就像做一道难度中等的数学题,开始看着很复杂,但掌握了方法,突然就觉得没那么难了。
好啦,咱们这就开始了,咱们先把这个长长的名字拆开,慢慢聊。
三等跨什么的,简单来说,就是一根梁有三个支撑点,中间那两个叫“跨”,就像是一座小桥的两岸,而这根梁就像一根横跨桥的木板。
说到跨,这个词其实跟“跨越”有点像,就想象你站在桥的两头,跨过中间那一段,哎呀,一下子就能理解这个概念了!梁是干啥的呢?梁嘛,就是撑起东西的,不管是房子里的楼板,还是你家厨房的横梁,它的作用就是“顶天立地”——它的任务就是承受重量。
可问题来了,这个梁的弯矩到底咋分配才合理呢?好啦,说到弯矩,它其实就像你想象中的那个压力,梁在支撑重物时会受到这种压力,而这个压力有多大,分布在哪里,得怎么计算清楚才能保证建筑不塌下来。
这时候,二次分配法就登场啦!乍一听,“二次”这俩字有点唬人,但其实它就只是一个计算方法罢了,别害怕。
来,咱们捋捋思路。
最初的弯矩分配其实就像一锅火锅,火锅里有好多材料,你得根据每样食材的大小和位置来合理放入汤里,让每一口都能吃到好味道。
而弯矩的二次分配法嘛,就有点像是把火锅先煮沸一下,让所有食材都泡开,然后再让食材之间的味道相互渗透,最后煮出来的才是正宗的火锅味!这里的“煮沸”和“渗透”就是通过分配弯矩的过程,保证了整个梁的受力均匀,没哪个地方会出现“重压”太大的情况,大家都能分到各自该有的压力。
不过,说到这里,有个问题就来了:这二次分配法到底咋算呢?别急,别急。
咱们在算的时候,不是直接给出每个支点的力,而是通过逐步调整每个跨的力分配,最终得到一个合适的分配比例。
你可以把它想象成一个团队分工合作,大家都各司其职,不会有谁拿了不该拿的份额。
每经过一次调整,弯矩的分配就更均匀了,整个结构的稳定性也提高了。
五层三跨框架结构内力计算任务书学院:土木工程与力学学院教师:戴萍科目:结构力学班级:土木0901班姓名:许和平学号:U200915702目录1. 计算任务............................................... .32. 计算结构的基本数据..................................... ..3 3•水平荷载计算........................................... (5)3.1反弯矩法 (5)3.1.1反弯矩法弯矩图.................................... (8)3.1.2反弯矩法剪力图 (9)3.1.3反弯矩法轴力图.................................... (10)3.2 D 值法 .............................................. ..113.2.1D值法弯矩图 ........................................ 12.3.2.2 D值法剪力图.................................... (13)3.2.3 D值法轴力图 ................................... (14)3.3结构力学求解器...................................... (15)3.3.1结构弯矩图......................................... ..153.3.2结构剪力图....................................... ..163.3.3结构轴力图....................................... ..17 3.4计算结果比较........................................ (17)4•竖直荷载计算.............................................. 18.4.1分层法 (18)4.1.1分层法弯矩图..................................... ..204.1.2分层法剪力图..................................... ..214.1.3分层法轴力图..................................... ..22 4.2结构力学求解器....................................... ..234.2.1结构弯矩图....................................... ..234.2.2结构剪力图....................................... ..244.2.3结构轴力图....................................... ..254.3计算结果比较........................................ (26)一、任务1、计算多层多跨框架结构在荷载作用下的内力,画出内力图。
3.3.6固端弯矩计算查结构力学的相关公式,可求出梁固端弯矩,如表1如示:3.4.5节点弯矩系数顶层分配系数计算过程如下(其他层计算手法相同,结果见表2)顶层节点G:μ6GF=4×3.074×1.66+4×3.07=0.65,μ65G=4×1.664×1.66+4×3.07=0.35顶层节点F:μ6FG=4×3.074×1.66+4×3.07+0=0.65,μ65G=4×1.664×1.66+4×3.07+0=0.353.6.6恒荷载作用下内力分析【1】力矩二次分配恒荷载作用下内力计算采用力矩二次分配法,计算结果程见下图:(注:3~4层相同)【2】各层剪力V值按简支计算梁端剪力如下:顶层:G轴,V6GF=17.27×7.9÷2=68.22kN,F轴,V6FG=−V6GF=−68.22kN,V6FE=9.10×2.0÷2+30.35=48.55kN 其他层:G轴,V GF=20.62×7.9÷2=81.45kN,F轴,V FG=−V GF=−81.45kN,V6FE=8.11×2.0÷2+30.35=38.46kN 二次分配后,梁、柱端剪力计算如下:(以顶层为例)梁:V6GF=68.22−95.36−41.607.9=61.41kN,V6FG=−68.22−95.36−41.607.9=−75.03kNV6FE=48.55kN柱:G柱,V=−(−16.16−14.92)3.5=8.97kN,F柱V=−(41.60+37.74)3.5=−22.67kN剪力图见(恒载作用下剪力图)【3】各层柱轴力N值:轴力图见(恒载作用下轴力图)【4】内力调整及调整后弯矩图内力调整结果见下表:M边=M−V×b2;V边=V−q×b2,b为柱宽M中=M0−(V边G+V边F÷2),M0为按简支计算的原跨中弯矩;顶层M0=134.26,其他层M0=160.86恒荷载内力调整(β取0.8)层次截面柱轴线处柱边缘处跨中M V M边V边0.8M M中天面G右41.60 61.41 29.31 57.97 23.4569.15 F左95.36 75.69 80.22 72.24 64.175G右73.76 77.01 50.66 73.57 40.5382.64 F左108.85 86.32 91.59 82.88 73.273~4G右72.93 76.78 49.90 73.33 39.9282.63 F左109.85 86.58 92.54 83.14 74.032G右72.68 76.75 49.65 73.31 39.7282.63 F左109.78 86.60 92.46 83.16 73.971G右68.09 76.34 52.82 72.90 42.2682.61 F左108.43 87.05 91.02 83.61 72.81。
1轴线框架在恒载作用下的弯矩2次分配法计算表
(表A)1轴线框架梁柱线刚度、固端弯矩总表
使用方法:只需在该EXCEL A表格中输入相应的梁柱线刚度系数和固端弯矩即可计算结果EXCEL自动给出
尤其对高层演算效率突出!有计算过程和准确的结果对于更高的楼层只需在本电子表格基础上简单的复制粘贴再将复制的上下柱传递函数改一下即可!也可在此基础上再加几道函数程序对每个结点进行反复循环的分配和传递。
注:本表采用弯矩二次分配法计算,对框架弯矩进行整体分配和传递,底层与各层的柱的线刚度均不乘以0.9,传递系数均取1/2。
本表对力矩分配、传递的过程作了如下改进:(1)将由结点不平衡力矩较大的结点开始计算,改为按结点顺序进行;(2)将由各结点逐一分配、传递,改为所有结点同时放松,进行分配力矩(只与结点各杆近端有关),再将所有结点同时固定,进行力矩传递(只与各杆远端有关),并计算各结点新的不平衡力矩。
每个结点都进行2次分配和1次传递。
(表B)弯矩2次分配与传递表
)弯矩2次分配与传递表。