力。
(2)根据结构的λ值和所求截面的坐标ξ从给出的曲线查这些值。根据这些
值能求得结构的侧移及总剪力墙的内力。
(3)框架总剪力Vf(ξ)可由外荷载的总剪力Vp(ξ)减去总剪力墙剪力Vw(ξ)
得到:Vf(ξ)=Vp(ξ)-Vw(ξ)
5.18 联系梁刚度乘以刚度降低系数后,内力会有什么变化?
答:由于剪力墙刚度很大,与之相连的梁(剪力墙之间的连梁、框架与剪
力墙之间的联系梁)端部弯矩都很大,设计的配筋将很多,为了便于施工,又不影响安全,在抗震结构中又可使梁先出现塑性铰,我国设计规范允许这些梁作塑性内力重分布,联系梁刚度乘以刚度降低系数后,梁端弯矩将降低。
5.19 什么是质量中心?风荷载的合力作用点与质心计算有什么不同? 答:(1)等效地震荷载作用点即惯性力的合力作用点,与质量分布有关,称为质心。
(2)各表面风力的合力作用点,即为总体风荷载的作用点,设计时将沿高度
分布的总体风荷载的线荷载换算成集中作用在各楼层位置的集中荷载。计算质心时,可用重量代替质量,将建筑面积分为若干个质量均匀分布的单元,在参考坐标系中确定重心坐标。
5.20 什么是刚心?怎样用近似方法求框架结构、剪力墙结构和框剪结构的刚
心?各层刚心是否在同一位置?什么时候位置会发生变化?
答:(1)在近似方法计算中,刚心是指各抗侧力结构抗侧刚度的中心。在求
框架结构、剪力墙结构和框剪结构的刚心时,其计算方法与形心计算方法类似,把抗侧力单元的抗侧刚度作为假想面积,求得各个假想面积的总形心就是刚度中心。
(2)各层刚心不一定都在同一位置,当上、下结构布置不相同时,各层刚心
显然不在同一位置;上、下结构布置相同的框架-剪力墙结构中,各层刚心也并不在同一根竖轴上,有时刚心位置相差很大。
5.21 为什么说很难精确计算扭转效应?在设计时应采取些什么措施减小扭转可能产生的不良后果?
答:(1)扭转效应很难精确计算,因为结构的各层刚心很难进行精确的计算,
实际工程中很多结构构件和非结构构件(如填充墙)的刚度难以计算;另外建筑的实际重心位置由于实际竖向荷载(如楼面活荷载)的分布也难以精确确定;此外,即使在完全对称的结构中,由于地震作用中本身就含有扭转分量以及地震波相位差的影响,使得建筑不可避免的会产生扭转效应。 (2)在工程中,扭转问题要着重从设计方案、抗侧力结构布置或配筋构造、
连接构造上妥善设计,一方面尽可能减少扭转,另一方面尽可能加强结构的抗扭能力,计算仅作为一种设计补充手段。
5.22 扭转修正系数α的物理意义是什么?为什么各片抗侧力结构α值不同?
什么情况下α大于1,什么情况下α等于1或小于1?
答:(1)扭转修正系数α的物理意义:根据抗侧力构件离刚心的距离,对抗
侧力构件的剪力进行修正。
(2)各片抗侧力结构α值不同,因为各片结构离刚心的距离不同。当结构的
剪力在考虑扭转以后增大时,α>1;当结构的剪力在考虑扭转以后减小时,α<1;当结构的剪力在考虑扭转以后减小时, α=1。
5.23 怎样近似计算结构的层间扭转角及相对地面的总扭转角?扭转对结构各
抗侧力单元的侧移及层间变形有何影响?
2??Vyex(?Dyixi2??Dxkyk) 答:(1)结构的层间扭转角计算公式:
(2)在扭转作用下,各片抗侧力结构的侧移及层间变形不相同,距刚心较远
的边缘抗侧力单元的侧移及层间变形最大。如果扭转愈严重,边缘抗侧力单元的附加侧移也愈大,换句话说,可以用结构中最远点的侧移与平均侧移的比值来考察结构扭转的严重程度。
5.24 构件的弯曲、剪切、轴向变形对结构的内力分布、侧向位移有什么影响?
如果忽略柱轴向及剪切变形,结构的计算位移偏大还是偏小?
答:构件的弯曲、剪切、轴向变形对结构的内力分布、侧向位移都有影响,
其中构件的弯曲影响最大,它决定了结构的内力分布与侧向位移。如果忽略柱轴向及剪切变形,结构的计算位移偏小。
5.25为什么有些构件开裂屈服后,会出现塑性内力重分配?按弹性计算设计的
结构有必要考虑塑性内力重分配吗?为什么?调幅与直接调整内力有什么区别?
答:(1)在超静定结构中,未开裂阶段各截面内力之间的关系是由各构件弹
性刚度确定的;构件开裂屈服后,刚度就改变了,裂缝截面的刚度小于未开裂截面的,开裂构件的刚度小于未开裂构件的刚度,使得内力向刚度大的构件转移;当内力最大的截面进入破坏阶段出现塑性铰后,结构的计算简图也改变了,致使各截面内力间的关系改变得更大。即由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而使各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系,会出现应力重分布导致构件的内力重分布。
(2)按弹性计算设计的结构有必要考虑塑性内力重分配,因为即使是按弹性
计算设计的结构在某些外力的作用下,也会出现构件的开裂,从而会出现内力重分布。在设计中,考虑这种内力重分布,会减少某些截面的配筋,从而获得较好的经济效益。
(3)调幅一般指的是在重力荷载作用下的梁端弯矩的减少,此时相应地应增
加跨中弯矩以保证静力平衡;直接调整内力一般为构件按照《规范》或《规程》要求进行的“强剪弱弯”或“强柱弱梁”的调整,目的是保证结构的延性。
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