傾覆力矩(軸力方式和抗規方式)
地震傾覆力矩軟體有兩種方式:軸力方式和抗規方式。
抗規方式是降每一層的F產生的彎矩按層層的柱剛度去分,然後每層的柱的柱端彎矩加起來得到柱子承受的總的傾覆力矩。這樣其實是有概念錯誤的。
框架結構是層層變形,所以彎矩圖如上圖,但是考慮整體抗傾覆並不是這樣去考慮的,應該是柱的軸力在承受拉壓,拉壓產生的彎矩去承受傾覆彎矩,類似於剪力牆的邊緣構件,這時候是考慮整個建築整體的受力,把整個建築整體當成一片牆去考慮抗傾覆,每根柱子類似於一個邊緣構件,用拉力或壓力去產生抵抗彎矩。F總產生的地震力從左邊來,那左邊的兩個柱子承受拉力,右邊的承受壓力,這樣就產生的抵抗彎矩(整個建築是一片牆去想像),而上面的每個柱子的柱端彎矩是整體建築內部的變形。所以傾覆彎矩應該是軸力方式才是符合概念的,因為傾覆彎矩是軸力去抵抗的。關鍵點在於:樓板不能傳遞彎矩,梁才能傳遞彎矩,所以我們抗傾覆彎矩的時候,是考慮梁在傳遞這個彎矩,梁越剛,越形成彎曲破壞(一排柱整體受彎,類似牆了)但是框架結構沒那麼剛的梁,當然抗彎的時候是不考慮樓板的,就只有柱子和梁組成的框架在抗彎。總之,軸力方式歸併了一些抗規方式的不合理,但是如果梁剛度不夠大,與一整排柱子不能形成整體,其實軸力方式只是理論上,不好實現,在框筒的密柱深梁下更容易實現(更偏向整體受彎)。
如果按抗規的方式,那在框支剪力牆下柱子的傾覆彎矩算出來就是錯的,因為框支剪力牆上部沒有柱子,所以上部柱子分配到的彎矩是0,而下部框支柱有分配到彎矩,但是由於框支柱的剛度和落地剪力牆比差別太多,如果用抗規方式算的話還是很小,這時候就會出現框支剪力牆柱子的傾覆彎矩很小,其實是錯的,應該按軸力方式,用框支柱在抵抗傾覆力矩時產生的軸力去判斷。這樣才是符合實際的。
但是抗規這樣算傾覆力矩應該也是基於剛度去分配(應該也是可以),YJK會考慮框支柱在建築上部是沒有的不去考慮傾覆彎矩,而轉換層下部有框支柱才去算,分母不會加上轉換層上部的,所以比較真實。但是還是軸力方式才是符合概念,個人覺得。
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