一、平衡倾覆力矩的主要部分是柱脚轴向力产生的力偶 在水平荷载作用下,梁柱铰接的排架结构和梁柱刚接的框架结构的重要差别,在于框架梁和框架柱刚接后形成如同一整体的空腹桁架结构,不再如排架结构中横梁仅起传递水平力的作用,致使排架柱处于悬臂柱受力状态。 刚接框架在水平荷载作用下,结构一侧的部分柱脚产生轴向拉力,结构另一侧部分柱脚产生轴向压力,其中边柱柱脚的轴向力大于中柱。这些柱脚轴向力将形一边偶,平衡外部荷载产生的倾覆力矩,平衡力矩和倾覆力矩的表达式如下图:
一、平衡倾覆力矩的主要部分是柱脚轴向力产生的力偶
在水平荷载作用下,梁柱铰接的排架结构和梁柱刚接的框架结构的重要差别,在于框架梁和框架柱刚接后形成如同一整体的空腹桁架结构,不再如排架结构中横梁仅起传递水平力的作用,致使排架柱处于悬臂柱受力状态。
刚接框架在水平荷载作用下,结构一侧的部分柱脚产生轴向拉力,结构另一侧部分柱脚产生轴向压力,其中边柱柱脚的轴向力大于中柱。这些柱脚轴向力将形一边偶,平衡外部荷载产生的倾覆力矩,平衡力矩和倾覆力矩的表达式如下图:
一般情况下,柱脚轴向力产生的平衡力矩远大于柱脚弯矩之和。当高层钢结构的高宽比越小或框架边柱之间的距离越大,柱脚轴向力产生的平衡力矩也越大,梁柱内力也会减小。
二、梁柱内力自上而下逐层增加
高层钢结构的框架结构在竖向荷载作用下,框架柱的轴向压力自上而下逐层增加外,而框架梁和框架柱的弯矩和剪力自上而下无明显变化。在水平荷载作用下,框架梁和框架柱的内力M、N、V的分布,不仅对框架梁是自上而下逐层增加,对框架柱也是一样,上小下大,而且第二层边跨的框架梁梁端内力常为最大。