分析高层钢结构框架结构的受力特性及内力分布

2020-07-16 09:04 高层钢结构 华邦建设

　　一、柱脚轴向力产生的力偶是平衡倾覆力矩的主要部分

　　在水平荷载作用下，梁柱刚接的框架结构与梁柱铰接的排架结构的重要差别，在于框架梁与框架柱刚接后形成如同一整体的空腹桁架结构，不再如排架结构中横梁仅起传递水平力的作用，致使排架柱处于悬臂柱受力状态。

　　刚接框架在水平荷载作用下，结构一侧的部分柱脚产生轴向拉力，结构另一侧部分柱脚产生轴向压力，其中边柱柱脚的轴向力大于中柱。这些柱脚轴向力将形一边偶，平衡外部荷载产生的倾覆力矩，倾覆力矩与平衡力矩的表达式如下图：

　　一般情况下，柱脚轴向力产生的平衡力矩远大于柱脚弯矩之和。当框架边柱之间的距离越大，或建筑的高宽比越小，柱脚轴向力产生的平衡力矩也越大，梁柱内力也可有所减小。

　　二、梁柱内力自上而下逐层增加

　　高层钢结构的框架结构，在竖向荷载作用下，除框架柱的轴向压力自上而下逐层增加外，而框架梁和框架柱的弯矩及剪力自上而下基本无显著变化。在水平荷载作用下，框架柱和框架梁的内力M、N、V的分布，不仅对柱是自上而下逐层增加，对框架梁也是如此，上小下大，而且第二层边跨的框架梁梁端内力常为最大。

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