分析高層鋼結構框架結構的受力特性及內力分布
2020-07-16 09:04 高層鋼結構 華邦建設
一、柱腳軸向力產生的力偶是平衡傾覆力矩的主要部分
在水平荷載作用下，梁柱剛接的框架結構與梁柱鉸接的排架結構的重要差別，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構，不再如排架結構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。
剛接框架在水平荷載作用下，結構一側的部分柱腳產生軸向拉力，結構另一側部分柱腳產生軸向壓力，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，平衡外部荷載產生的傾覆力矩，傾覆力矩與平衡力矩的表達式如下圖：
一般情況下，柱腳軸向力產生的平衡力矩遠大于柱腳彎矩之和。當框架邊柱之間的距離越大，或建筑的高寬比越小，柱腳軸向力產生的平衡力矩也越大，梁柱內力也可有所減小。
二、梁柱內力自上而下逐層增加
高層鋼結構的框架結構，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力常為大。
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