D值法课堂PPT

1、.1d值法重重 点：点：d d值法原理值法原理知识点知识点： d d值法是修正了侧移值法是修正了侧移 刚度和反弯点位置的剪力分配法刚度和反弯点位置的剪力分配法特特 点点：实用近似计算：实用近似计算应应 用用：用来计算侧向荷载：用来计算侧向荷载.21 1、层间剪力计算、层间剪力计算-截面法截面法引言引言p1p2p3剪力分配法剪力分配法p1p2p32 2、柱端弯矩与梁端弯矩的计算、柱端弯矩与梁端弯矩的计算mababvv.31abbaababbababaableileileivdleiiimleiiim223226612642624p1p2p3 因为杆件两端有转角，所以：因为杆件两端有转角，所以：1

2、 1、各柱侧移刚度不再是、各柱侧移刚度不再是12ei/l32 2、反弯点也不一定在柱的中点。、反弯点也不一定在柱的中点。.4vd值法值法-考虑结点转动时的剪力分配法考虑结点转动时的剪力分配法 d d值法近似地考虑了刚架结点的转角对柱侧移刚度的影响值法近似地考虑了刚架结点的转角对柱侧移刚度的影响 主要解决两方面的问题主要解决两方面的问题: : 关键问题关键问题: :（1 1）竖柱侧移刚度）竖柱侧移刚度-解决同层各柱剪力分配问题解决同层各柱剪力分配问题（2 2）反弯点位置的确定）反弯点位置的确定-解决柱的弯矩图的作法解决柱的弯矩图的作法 一、竖柱侧移刚度一、竖柱侧移刚度d d 1 1一般层柱的侧移

3、刚度（除底层外各柱）一般层柱的侧移刚度（除底层外各柱） .5假设假设 abcdiiii1i2i3i4 abc柱柱abab及上下相邻柱的线刚度都是及上下相邻柱的线刚度都是i i， 柱柱abab及上下柱的弦转角都是及上下柱的弦转角都是 与柱与柱abab相邻各杆的杆端转角都是相邻各杆的杆端转角都是 .6v公式推导公式推导注意到注意到/l= ，则，则 333624iiimae46imagiimab66iimac66由结点由结点a的平衡，的平衡，ma=0，即，即mae+mag+mab+mac=0 ，得：，得： 01212643iiii.（1） abcefghi3i4i1i2.7 abcefghi3i4i

4、1i201212643iiii同理，由结点同理，由结点b的平衡，得的平衡，得 01212621iiii（1）+（2）得：）得： 0242464321iiiiiiiiij44即，即，iiiiijj22244-(1)-(2).84321iiiiij式中，式中，为为ab柱上下梁线刚度之和柱上下梁线刚度之和 iiij2记称为梁柱线刚度之比称为梁柱线刚度之比 iiiiijj22244（3）i22则，（则，（3）式变为）式变为.9ababababababababhihihhihihihiv121212661222121222212abababhihiiiihi当当=1时的剪力时的剪力vab= 就是考虑就是

5、考虑ab 两端有转角的两端有转角的侧移刚度。即侧移刚度。即 212abhi212ababhid.（4）.102底层柱侧移刚度底层柱侧移刚度 i5i6jlmkii考虑考虑jk柱，梁的线刚度为柱，梁的线刚度为 i5 ，i6 ，如图如图 仍设杆端转角为仍设杆端转角为，弦转角为，弦转角为 555624iiimjl666624iiimjmiimjk6465664iiiimmmajmjljk记，iiii65（梁柱线刚度比（梁柱线刚度比 ）ia332得：.11jkhiaia323323由上式解出由上式解出柱柱jk的柱顶剪力的柱顶剪力vjk= jkjkjkjkhi ahihihi 23236126221232

6、35 . 0jkjkhii ai av即式中，式中，a 是个变数，实际工程中取为经验数值，是个变数，实际工程中取为经验数值， ，从而，从而 31a21225 . 0jkjkhiiiv212jkhi.12212jkjkhidii25 . 0小结：小结：柱的侧移刚度就是对应两端固定杆的侧移刚度乘以修正柱的侧移刚度就是对应两端固定杆的侧移刚度乘以修正系数系数，其取值总结如下：其取值总结如下： 一般柱：一般柱：ii2底层柱：底层柱：ii25 . 0.13v的取值的取值楼层楼层边柱边柱中柱中柱 一一 般般 层层 底底 层层ii2i4iiii242ii1i2i3i4iiiiii24321i5iiii5i5

7、i6iiiii65ii2ii25 . 0.14二、二、竖柱反弯点高度比竖柱反弯点高度比y（反弯点的高度与柱高的比）（反弯点的高度与柱高的比） h hyhyh影响柱反弯点的因素主要有：影响柱反弯点的因素主要有： * *该柱所在楼层该柱所在楼层 * *该柱上下梁线刚度之比该柱上下梁线刚度之比 * *该柱上下层层高的变化该柱上下层层高的变化 1 1竖柱所在楼层的位置对反弯点的影响竖柱所在楼层的位置对反弯点的影响 利用标准反弯点高度比利用标准反弯点高度比y y0 0表示。此时不考虑该柱上下梁线刚度表示。此时不考虑该柱上下梁线刚度之变化，也不考虑该柱上下层层高的变化之变化，也不考虑该柱上下层层高的变化

8、y y0 0的值可查表获得，查表参数：楼层总数的值可查表获得，查表参数：楼层总数m m，该柱所在楼层，该柱所在楼层n n 梁柱线刚度之比梁柱线刚度之比i.152柱上下梁线刚度不同时，该层柱反弯点高度比修正值柱上下梁线刚度不同时，该层柱反弯点高度比修正值y1 i1i2i3i4i4321iiii142211iiii反弯点上移，反弯点上移，y1取正值取正值 据据 及及 查相应表格，得修正值查相应表格，得修正值 y1i143211iiii令，令，i1i2i3i4i4321iiii142211iiii反弯点下移，反弯点下移，y1取负值取负值 对于底层，不进行该项修正，因为无下梁对于底层，不进行该项修正，

9、因为无下梁 .163上层柱高上层柱高 与本层柱高与本层柱高h不同时，应加修正值不同时，应加修正值 上h2yhh上2令令据据 及及 查相应表格，得修正值查相应表格，得修正值 i22y显然，显然， ，反弯点上移，反弯点上移，y2取正值；取正值；12对顶层柱不考虑此项，因无上柱对顶层柱不考虑此项，因无上柱 h上上hh上上h12，反弯点下移，反弯点下移，y2取负值。取负值。.174下层柱高下层柱高 与本层柱高与本层柱高h不同时，应加修正值不同时，应加修正值下h3yhh下3令据据 及及 查相应表格，得修正值查相应表格，得修正值 i33y ，反弯点下移，反弯点下移，y3取负值；取负值； ，反弯点上移，反弯

10、点上移，y3取正值取正值 1313 对底层柱不考虑此项，因无下柱对底层柱不考虑此项，因无下柱 hh下hh下.18v小结：小结： 竖柱反弯点高度比计算内容竖柱反弯点高度比计算内容 对于底层，反弯点高度比对于底层，反弯点高度比y = yy = y0 0 + y + y2 2 对于顶层，反弯点高度比对于顶层，反弯点高度比y = yy = y0 0 + y + y1 1 + y + y3 3 其它层，反弯点高度比其它层，反弯点高度比y = yy = y0 0 + y + y1 1 + y + y2 2 + y + y3 3 三、三、d值法计算步骤值法计算步骤 1分别计算各层各柱的修正后的侧移刚度系数分

11、别计算各层各柱的修正后的侧移刚度系数dn k nnkmnnvp将楼层总剪力将楼层总剪力 按同层各柱的按同层各柱的dn k进行分进行分 配，得同层各柱的分配剪力配，得同层各柱的分配剪力vn k mnnnknknkpddv.193. 求出各柱的反弯点高度比求出各柱的反弯点高度比y 4. 据反弯点高度据反弯点高度yh ，计算柱端弯矩，计算柱端弯矩 yhvmnk下hyvmnk1上5利用结点平衡求梁端弯矩利用结点平衡求梁端弯矩 右梁左梁左梁下上左梁iiimmmnn1右梁左梁右梁下上右梁iiimmmnn1m n+1下下 m n上上 左梁i右梁im n上上 表示该柱上端弯矩，表示该柱上端弯矩，m n+1下下

12、 表示上柱的下端弯矩。表示上柱的下端弯矩。 6 6根据杆端弯矩，绘出弯矩图。根据杆端弯矩，绘出弯矩图。 .20四、计算例题四、计算例题 用用d值法计算图示框架结构承受风荷载时弯矩图值法计算图示框架结构承受风荷载时弯矩图 3 层层 平平 面面1-2 层层 平平 面面4m5m4m3.3m3.3m1.24 3.0 0.60.60.62.43.00.60.60.80.83.00.41 kn/m.21解：解：1）给各柱标号，并计算各柱的）给各柱标号，并计算各柱的 ， ，d，y i1i=3.033 1 =0.6024 d1 =0.3983 y1 =0.45 d2 =0.5293 2i=8.033 2 =0

13、.8006 y2 =0.4732 3i=5.0 3 =0.7143 d3=0.4723 y3 =0.4583 4i=6.0 4 =0.8125 d4 =0.0732 y4 =0.5385 5i=4.5 5 =0.7297 d5 =0.4825 y5 =0.5 6i =5.0 6 =0.7143 d6=0.4723 y6=0.5 7i=3.75 7 =0.7391 d7 =0.4435 y7 =0.5588 8i=3.75 8 =0.7391 d8=0.4435 y8 =0.5588.22v说明：说明：033. 36 . 024 . 224. 11i6024. 0033. 3203. 321ii3983. 03 . 36 . 0126024. 03 . 31222111id45. 03101yyyyy0=0.45，y1= 0.05，y3= -0.054m5m4m3.3m3.3m1.24 3.0 0.60.60.62.43.00.60.60.80.83.00.41 kn/m.232）将分布荷载等效为结点荷载）将分布荷载等效为结点荷载 0.90754.441-1.65-5.31.655.3+这里这里,忽略约束力矩的影响忽略约束力矩的影响 .243）由剪力分配法计算复合刚架