狂躁內(nèi)力近似計算方法(簡述分層法計算內(nèi)力的計算步驟)

1.簡述分層法計算內(nèi)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、計算各個獨立剛架單元：用彎矩分配法或迭代法進行計算各個獨立剛架單元。而分層計算所得的各層梁的內(nèi)力，即為原框架結(jié)構(gòu)中相應(yīng)層次的梁的內(nèi)力。

3、疊加：在求得各獨立剛架中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力以后，則可將相鄰兩個獨立剛架中同層同柱號的柱內(nèi)力疊加，作為原框架結(jié)構(gòu)中柱的內(nèi)力。

4、疊加后為原框架的近似彎距圖，由于框架柱節(jié)點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(jié)點處常常不平衡。

擴展資料：

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

因此要對柱的線剛度和傳遞系數(shù)進行修正。所以要求除底層柱外，其余各層柱的線剛度乘0.9，傳遞系數(shù)用1/3。數(shù)據(jù)0.9和1/3是根據(jù)大量實驗結(jié)果選取的較為合適的數(shù)值。

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

豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平位移可以忽略不計。

參考資料來源：百度百科 ——分層法

2.主梁的內(nèi)力計算公式是什么

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

橋梁設(shè)計內(nèi)力中恒載的計算比較簡單，除了考慮實際的結(jié)構(gòu)自重外，通?？梢越频貙蛎驿佈b、人行道、欄桿等重量分攤給各片主梁來承擔，按平面問題計算各片主梁的內(nèi)力。鑒于人行道、欄桿等構(gòu)件一般是在橋梁連成整體后安裝在邊梁上的，必要時為了精確起見，也可將這些恒載按下面所述實用空間計算方法計算。

由汽車荷載和人群荷載等活載引起的內(nèi)力計算相對復(fù)雜些，不能象恒載那樣簡單按平面問題計算。梁橋由承重結(jié)構(gòu)（主梁）及傳力結(jié)構(gòu)（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(jié)構(gòu)，當橋上作用荷載時，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(jié)構(gòu)的范疇，求解結(jié)構(gòu)的內(nèi)力是屬于空間計算理論問題。

應(yīng)用空間計算理論并借助相關(guān)的橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件，由計算機分析計算可得到結(jié)構(gòu)上任一點的內(nèi)力或撓度。 由于空間結(jié)構(gòu)分析計算量相對于平面結(jié)構(gòu)要大得多，為了簡化計算，也便于手算，通常采用下述實用空間計算方法，將復(fù)雜的空間問題合理轉(zhuǎn)化成簡單的平面問題來求解主梁的內(nèi)力或撓度。

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

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

實用空間計算方法，是將影響面η（x,y）分離成兩個單值函數(shù)的乘積，即η1(x)·η2(y)，因此，對于某根主梁某一截面的內(nèi)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(nèi)力影響線（見圖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對某梁所分配的荷載比值曲線，也稱作對于某梁的荷載橫向分布影響線，則P·η2 (y)就是當P作用于a(x,y)點時沿橫向分布給某梁的荷載（見圖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′，按平面問題求得其某截面的內(nèi)力值。由此，我們可以看到空間計算實用方法原理如下： ⑴梁橋空間計算的實用近似方法，就是用一個近似的內(nèi)力影響面去代替精確的內(nèi)力影響面。

近似內(nèi)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(jié)構(gòu)的近似計算中，“荷載橫向分布”僅是借用一個概念，其實質(zhì)應(yīng)該是“內(nèi)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(xiàn)形式上成了“荷載”橫向分布。 當橋上承受汽車荷載時，由于沿橋?qū)捵饔玫能囕喓奢d通常不止一個，可在任一片主梁的荷載橫向分布影響線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所示平面問題一樣求得該主梁任一截面的內(nèi)力值。

此處P為車輛軸重，m則表示主梁在橫向分配到的最大荷載比例（通常小于1），稱為荷載橫向分布系數(shù)。 'maxPmPP='max 實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和荷載橫向分布系數(shù)，其實質(zhì)是采用什么樣的近似內(nèi)力影響面代替實際的內(nèi)力影響面，既能簡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(guī)律與結(jié)構(gòu)的橫向連結(jié)剛度有著密切關(guān)系，橫向連結(jié)剛度愈大，荷載橫向分布作用愈顯著，各主梁的負擔也愈趨均勻。因此，需要按不同的橫向連結(jié)擬定出相應(yīng)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(jié)構(gòu)（橋面板和橫隔梁）視作在主梁上斷開而兩端簡支擱置在主梁上的簡支梁或懸臂梁； （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，此法又稱為修正偏心壓力法； （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求解，并由實用的曲線圖表進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，并直接擱在工字形主梁上。當橋上有車輛荷載作用時，板上的輪重各按簡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(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下內(nèi)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)計算各個獨立剛架單元：用彎矩分配法或迭代法進行計算各個獨立剛架單元。。而分層計算所得的各層梁的內(nèi)力，即為原框架結(jié)構(gòu)中相應(yīng)層次的梁的內(nèi)力。

(3)疊加：在求得各獨立剛架中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力以后，則可將相鄰兩個獨立剛架中同層同柱號的柱內(nèi)力疊加，作為原框架結(jié)構(gòu)中柱的內(nèi)力。

疊加后為原框架的近似彎距圖，由于框架柱節(jié)點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(jié)點處常常不平衡。這是由于分層計算單元與實際結(jié)構(gòu)不符所帶來的誤差。若欲提高精度，可對節(jié)點，特別是邊節(jié)點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(nèi)力計算方法

力矩分配法是計算超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的一種漸進法。

對連續(xù)梁和無節(jié)點線位移鋼架的計算很方便。

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

具體運算步驟如下：

1.計算各個桿端分配系數(shù)。

2.計算固定端彎矩。

3.進行力矩的分配和傳遞。

4.計算桿端最后彎矩。