反弯点法及D值法设计题

土木1204班 组员:卢焕然 邵明明 胡伟 卢鼎 刘杰 张辉 周敏

题目:试分别用反弯点法和D值法计算下图1-1所示框架结构的内力(弯矩、剪力、轴

力)和水平位移。图中在各杆件旁标出了线刚度,其中i=2600kN?m 。

图1-1: (1)反弯点法:

解:顶层柱反弯点位于柱中点

h2,底层柱的反弯点位于柱高2h1处,在反弯点处将23柱切开,脱离体如图2、图3所示。 图1-2顶层脱离体:

图1-3底层脱离体:

(1)求各柱剪力分配系数?k?顶层: ?GD??IF?底层:

(2)计算各柱剪力:

(3)计算杆端弯矩,以节点E为例说明杆端弯矩的计算 杆端弯矩:

MEH??FQHE?h2h3.3??3.42kN?m??5.64kN?m(反弯点位于2处) 222kk, k?i2?0.286

2?2?3MEB??FQBE?h13??10kN?3.6m??12kN?m(反弯点位于柱2h1处) 33计算梁端弯矩时,先求出节点柱端弯矩之和为: 按梁刚度分配: 图1-4是刚架弯矩图:

图1-4弯矩图(单位kN?m):

(2)D值法: ①求各柱的剪力值:

②求个柱反弯点高度yh :

K=6 ,y0=0.45 12=1 ,y1=0 ,y21212I3==1 ,y3=0 12I1=K=9 ,y0=0.45 =0 12+15=1 ,y1=0 ,y212+1512I3==1 ,y3=0 12I1==0 K=4 ,y0=0.55 3.3=0.92 ,y1=0 ,y23.612I3==1 ,y3=0 12I1=K=6.75 ,y0=0.50 =0 12=1 ,y1=0 ,y21212I3==1 ,y3=0 12I1==0 ③求各柱的杆端弯矩: 第二层: 第一层:

④绘制各横梁与柱的弯矩图:

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