狂躁內力近似計算方法(簡(jiǎn)述分層法計算內力的計算步驟)

1.簡(jiǎn)述分層法計算內力的計算步驟

1、分層：分層框架柱子的上下端均假定為固定端支承，

2、計算各個(gè)獨立剛架單元：用彎矩分配法或迭代法進(jìn)行計算各個(gè)獨立剛架單元。而分層計算所得的各層梁的內力，即為原框架結構中相應層次的梁的內力。

3、疊加：在求得各獨立剛架中的結構內力以后，則可將相鄰兩個(gè)獨立剛架中同層同柱號的柱內力疊加，作為原框架結構中柱的內力。

4、疊加后為原框架的近似彎距圖，由于框架柱節點(diǎn)處的彎矩為柱上下兩層之和因此疊加后的彎距圖，在框架節點(diǎn)處常常不平衡。

擴展資料：

因為計算模型是把節點(diǎn)處考慮為剛性節點(diǎn)，而實(shí)際情況是彈性抗轉支座。這種近似模型對實(shí)際節點(diǎn)的力矩分配和柱彎矩的傳遞有一定的誤差。

因此要對柱的線(xiàn)剛度和傳遞系數進(jìn)行修正。所以要求除底層柱外，其余各層柱的線(xiàn)剛度乘0.9，傳遞系數用1/3。數據0.9和1/3是根據大量實(shí)驗結果選取的較為合適的數值。

梁上荷載僅在該梁上及與其相連的上下層柱產(chǎn)生內力，在其他層梁上及柱上產(chǎn)生的內力可忽略不計。

豎向荷載作用下框架結構產(chǎn)生的水平位移可以忽略不計。

參考資料來(lái)源：百度百科 ——分層法

2.主梁的內力計算公式是什么

4.2 主梁內力計算 主梁的設計內力包括恒載內力、活載內力和其他作用引起的內力（如風(fēng)力或離心力引起的內力）。

橋梁設計內力中恒載的計算比較簡(jiǎn)單，除了考慮實(shí)際的結構自重外，通常可以近似地將橋面鋪裝、人行道、欄桿等重量分攤給各片主梁來(lái)承擔，按平面問(wèn)題計算各片主梁的內力。鑒于人行道、欄桿等構件一般是在橋梁連成整體后安裝在邊梁上的，必要時(shí)為了精確起見(jiàn)，也可將這些恒載按下面所述實(shí)用空間計算方法計算。

由汽車(chē)荷載和人群荷載等活載引起的內力計算相對復雜些，不能象恒載那樣簡(jiǎn)單按平面問(wèn)題計算。梁橋由承重結構（主梁）及傳力結構（橫隔梁、橋面板等）兩大部分組成，多片主梁依靠橫隔梁和橋面板聯(lián)成空間整體結構，當橋上作用荷載時(shí)，各片主梁將共同參與工作，考慮到活載的作用具有空間性，它們的受力特征屬于空間結構的范疇，求解結構的內力是屬于空間計算理論問(wèn)題。

應用空間計算理論并借助相關(guān)的橋梁結構分析軟件，由計算機分析計算可得到結構上任一點(diǎn)的內力或撓度。 由于空間結構分析計算量相對于平面結構要大得多，為了簡(jiǎn)化計算，也便于手算，通常采用下述實(shí)用空間計算方法，將復雜的空間問(wèn)題合理轉化成簡(jiǎn)單的平面問(wèn)題來(lái)求解主梁的內力或撓度。

4.2.1 實(shí)用空間計算原理 下面我們先以單梁內力計算為例，來(lái)闡明一座梁式橋在活載作用下內力計算的特點(diǎn)。如圖4.1a所示的單梁，如以η1(x)表示梁上某一截面的內力影響線(xiàn)，則就可方便地計算該截面的內力值S=P·η1(x)，這里的η1(x)是一個(gè)單值函數，梁在xoz平面內受力和變形，它是一種簡(jiǎn)單的平面問(wèn)題。

對于一座梁式板橋，或者多片主梁通過(guò)橋面板和橫隔梁組成的梁橋來(lái)說(shuō)（如圖4.1b），當荷載P作用在橋上時(shí)，由于結構的整體作用，各主梁、橫梁不同程度的都要產(chǎn)生撓曲而形成一個(gè)撓曲面，也就是說(shuō)，結構的橫向剛性會(huì )使荷載在x和y方向內同時(shí)發(fā)生傳布，并使所有主梁都以不同程度參與工作，顯示了結構變形與受力的空間性。如結構某點(diǎn)截面的內力影響面用雙值函數η（x,y）來(lái)表示，則該截面的內力值可表示為S=P·η（x,y）。

實(shí)用空間計算方法，是將影響面η（x,y）分離成兩個(gè)單值函數的乘積，即η1(x)·η2(y)，因此，對于某根主梁某一截面的內力值就可表示為 ）（）（），（12xyPyxPSηηη？？≈？= （4.1） 上式中η（x）就是單梁某一截面的內力影響線(xiàn)（見(jiàn)圖4.1a），如果我們將η2 (y)看作是單位荷載沿橫向作用在不同位置時(shí)對某梁所分配的荷載比值曲線(xiàn)，也稱(chēng)作對于某梁的荷載橫向分布影響線(xiàn)，則P·η2 (y)就是當P作用于a(x,y)點(diǎn)時(shí)沿橫向分布給某梁的荷載（見(jiàn)圖4.1b），暫以P′表示，即P′= P·η2 (y)，這樣，就可視作某梁上作用有荷載P′，按平面問(wèn)題求得其某截面的內力值。由此，我們可以看到空間計算實(shí)用方法原理如下： ⑴梁橋空間計算的實(shí)用近似方法，就是用一個(gè)近似的內力影響面去代替精確的內力影響面。

近似內力影響面可用變量分離的方法得到，其坐標為）（）（），（12xyyxηηη？=。 ⑵ 在梁橋空間結構的近似計算中，“荷載橫向分布”僅是借用一個(gè)概念，其實(shí)質(zhì)應該是“內力”橫向分布，而并不是“荷載”橫向分布。

只是在變量分離后在計算式的表現形式上成了“荷載”橫向分布。 當橋上承受汽車(chē)荷載時(shí)，由于沿橋寬作用的車(chē)輪荷載通常不止一個(gè)，可在任一片主梁的荷載橫向分布影響線(xiàn)上按橫向最不利位置排列荷載，求得其分配到的荷載最大值，令，然后就可完全象圖4.1a所示平面問(wèn)題一樣求得該主梁任一截面的內力值。

此處P為車(chē)輛軸重，m則表示主梁在橫向分配到的最大荷載比例（通常小于1），稱(chēng)為荷載橫向分布系數。 'maxPmPP='max 實(shí)用空間計算方法的關(guān)鍵是如何計算荷載橫向分布影響線(xiàn)和荷載橫向分布系數，其實(shí)質(zhì)是采用什么樣的近似內力影響面代替實(shí)際的內力影響面，既能簡(jiǎn)化計算又保證計算精度。

4.2.2 荷載橫向分布計算 橋上荷載橫向分布的規律與結構的橫向連結剛度有著(zhù)密切關(guān)系，橫向連結剛度愈大，荷載橫向分布作用愈顯著(zhù)，各主梁的負擔也愈趨均勻。因此，需要按不同的橫向連結擬定出相應的荷載橫向分布計算方法。

目前常用以下幾種荷載橫向分布計算方法： （一）杠桿原理法——把橫向結構（橋面板和橫隔梁）視作在主梁上斷開(kāi)而兩端簡(jiǎn)支擱置在主梁上的簡(jiǎn)支梁或懸臂梁； （二）偏心壓力法——把橫隔梁視作剛性極大的梁，當計及主梁抗扭剛度影響時(shí)，此法又稱(chēng)為修正偏心壓力法； （三）橫向鉸接板（梁）法——把相鄰板（梁）之間視為鉸接，只傳遞剪力； （四）橫向剛接梁法——把相鄰主梁之間視為剛性連接，即傳遞剪力和彎矩； （五）比擬正交異性板法——將主梁和橫隔梁的剛度換算成縱橫兩向剛度不同的比擬彈性平板來(lái)求解，并由實(shí)用的曲線(xiàn)圖表進(jìn)行荷載橫向分布計算。 下面將分別介紹前四種計算方法，比擬正交異性板法請參看其他有關(guān)資料。

1.杠桿原理法 （1）計算方法 圖4.2為按杠桿原理法計算的受力圖式，將橋面板視作在主梁上斷開(kāi)，并直接擱在工字形主梁上。當橋上有車(chē)輛荷載作用時(shí)，板上的輪重各按簡(jiǎn)支梁反力的方式分配給左右兩根主梁，而反力Ri的大小可利用簡(jiǎn)支板的靜力平衡條件求出，這就是通常所謂作用力平。

3.框架結構在豎向荷載作用下內力計算方法有哪些

用力法計算

用變形法計算

用彎矩分配法計算

用迭代法計算

用近似法（分層法）計算

1）分層：分層框架柱子的上下端均假定為固定端支承，

(2)計算各個(gè)獨立剛架單元：用彎矩分配法或迭代法進(jìn)行計算各個(gè)獨立剛架單元。。而分層計算所得的各層梁的內力，即為原框架結構中相應層次的梁的內力。

(3)疊加：在求得各獨立剛架中的結構內力以后，則可將相鄰兩個(gè)獨立剛架中同層同柱號的柱內力疊加，作為原框架結構中柱的內力。

疊加后為原框架的近似彎距圖，由于框架柱節點(diǎn)處的彎矩為柱上下兩層之和因此疊加后的彎距圖，在框架節點(diǎn)處常常不平衡。這是由于分層計算單元與實(shí)際結構不符所帶來(lái)的誤差。若欲提高精度，可對節點(diǎn)，特別是邊節點(diǎn)不平衡彎矩再作一次分配，予以修正。

4.力矩分配法是什么一種內力計算方法

力矩分配法是計算超靜定結構內力的一種漸進(jìn)法。

對連續梁和無(wú)節點(diǎn)線(xiàn)位移鋼架的計算很方便。

基本運算步驟有兩步：第一，固定節點(diǎn)。加入鋼臂，各桿端有固端彎矩，暫時(shí)由鋼臂承擔。第二，放松節點(diǎn)。取消鋼臂，讓節點(diǎn)轉動(dòng)。這相當于在節點(diǎn)上又加入一個(gè)等大反號的不平衡力矩，于是不平衡力矩被消除而節點(diǎn)獲得平衡。此反號不平衡力矩將按勁度系數大小的比例傳遞給各近端，于是各近端得到分配彎矩，同時(shí)各自將向其遠端進(jìn)行傳遞，各遠端得到傳遞彎矩。

具體運算步驟如下：

1.計算各個(gè)桿端分配系數。

2.計算固定端彎矩。

3.進(jìn)行力矩的分配和傳遞。

4.計算桿端最后彎矩。