分层法计算框架弯矩的步骤是通过将多层框架拆分为独立的敞口框架,分别计算后叠加结果,适用于竖向荷载作用下的内力分析,核心步骤包括线刚度修正、弯矩分配与传递、荷载计算及内力叠加。
- 分层拆解框架:将原框架按层数拆分为多个敞口框架,每层仅包含本层横梁及相连的上下层柱,忽略侧移影响。底层柱视为固定端,其他层柱远端约束较弱,需修正线刚度和传递系数。
- 线刚度与分配系数计算:
- 底层柱线刚度不变,其他层柱线刚度乘以0.9折减系数;梁线刚度根据楼板贡献调整(中梁×2.0,边梁×1.5)。
- 分配系数按节点处杆件线刚度比值确定,底层柱传递系数取1/2,其他层柱取1/3。
- 荷载与固端弯矩:计算各层横梁的恒载和活载(考虑不利布置),确定固端弯矩。
- 迭代分配与传递:从顶层开始逐层计算,先分配节点不平衡弯矩,再传递至远端,循环至误差满足精度要求。
- 内力叠加与修正:将各敞口框架的弯矩叠加,同一柱的上下端弯矩需累加。对节点不平衡弯矩可二次分配(不传递)。
提示:分层法假设无侧移,结果需结合其他方法(如D值法)补充水平荷载分析。实际应用中,建议通过结构软件验证手算结果。