[发明专利]一种考虑封闭框架剪切变形和刚性节点的内力计算方法

摘要

本发明提供了一种考虑封闭框架剪切变形和刚性节点的内力计算方法，包括如下步骤：①确定结构；②确定计算简图；③确定计算模型；④限制模型自由度；⑤约束侧移；⑥确定抗剪刚度系数；⑦调整计算模型；⑧结构计算分析。本发明计算结果精度满足规范要求，且达到了快捷准确的目的，同时充分利用结构力学求解器的功能强大、操作方便，使计算结果可信度高，便于推广运用。

主权项

1.一种考虑封闭框架剪切变形和刚性节点的内力计算方法，其特征在于：包括如下步骤：①确定结构：根据平面框架法的基本原理将厂房下部实体结构分区切取单宽平面框架，根据切取部位杆件的相对刚度，当上部杆件相对刚度和底板相对刚度相差不足10％时，按封闭框架计算；②确定计算简图：框架杆件计算长度以结构中心线为准；根据高跨比判断，对于需要考虑剪切变形和刚性节点的杆件，将各杆端部进入框架杆件结合区的一段作为杆件刚性段，杆件结合区以外的部分作为杆件柔性段，从而确定封闭框架计算简图；③确定计算模型：从“结点定义”、“单元定义”、“支座定义”和“荷载条件”四个方面结合将框架结构图简化为结构计算模型；④限制模型自由度：根据结构力学几何构造分析中两刚片连接规则，将地基和封闭框架均看作刚片，用一个铰和一个链杆相连，且链杆及其延长线不通过铰，组成几何不变且无多余约束的体系；⑤约束侧移：在框架计算模型中具有侧移的位置，设置附加链杆约束框架侧移，使计算模型成为无侧移框架；⑥确定抗剪刚度系数：获取切应变截面形状系数k0，确定取抗剪刚度系数k＝1/k0；⑦调整计算模型：在结构计算模型中设置任意防侧移的附加链杆以对结构计算模型进行修正，并对结构计算模型中“材料性质”中“抗拉刚度EA”、“抗弯刚度EI”和“抗剪刚度kGA”进行调整，对于刚性段，将“抗拉刚度EA”、“抗弯刚度EI”和“抗剪刚度kGA”三项参数均调整为无穷大，对于柔性段，“抗拉刚度EA”调整为无穷大，“抗弯刚度EI”和“抗剪刚度kGA”取杆件实际刚度值；⑧结构内力计算：根据上述步骤确定并修正的结构计算模型，利用结构力学求解器进行内力计算。