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分析高層鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)的受力特性及內(nèi)力分布
2020-07-16 09:04 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
一、柱腳軸向力產(chǎn)生的力偶是平衡傾覆力矩的主要部分
在水平荷載作用下，梁柱剛接的框架結(jié)構(gòu)與梁柱鉸接的排架結(jié)構(gòu)的重要差別，在于框架梁與框架柱剛接后形成如同一整體的空腹桁架結(jié)構(gòu)，不再如排架結(jié)構(gòu)中橫梁僅起傳遞水平力的作用，致使排架柱處于懸臂柱受力狀態(tài)。
剛接框架在水平荷載作用下，結(jié)構(gòu)一側(cè)的部分柱腳產(chǎn)生軸向拉力，結(jié)構(gòu)另一側(cè)部分柱腳產(chǎn)生軸向壓力，其中邊柱柱腳的軸向力大于中柱。這些柱腳軸向力將形一邊偶，平衡外部荷載產(chǎn)生的傾覆力矩，傾覆力矩與平衡力矩的表達(dá)式如下圖：
一般情況下，柱腳軸向力產(chǎn)生的平衡力矩遠(yuǎn)大于柱腳彎矩之和。當(dāng)框架邊柱之間的距離越大，或建筑的高寬比越小，柱腳軸向力產(chǎn)生的平衡力矩也越大，梁柱內(nèi)力也可有所減小。
二、梁柱內(nèi)力自上而下逐層增加
高層鋼結(jié)構(gòu)的框架結(jié)構(gòu)，在豎向荷載作用下，除框架柱的軸向壓力自上而下逐層增加外，而框架梁和框架柱的彎矩及剪力自上而下基本無顯著變化。在水平荷載作用下，框架柱和框架梁的內(nèi)力M、N、V的分布，不僅對柱是自上而下逐層增加，對框架梁也是如此，上小下大，而且第二層邊跨的框架梁梁端內(nèi)力常為最大。
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