一种获取倾斜框架有损变形的方法

技术领域

本发明涉及一种获取倾斜框架有损变形的方法，属于倾斜框架分析领域。

背景技术

在建筑结构中，采用框架柱相对建筑高度方向倾斜的倾斜框架，不仅能达到结构形式与建筑美学的融合，而且可以避免出现复杂的水平转换结构。因此针对倾斜框架的结构性能评估具有重要的现实价值。

针对传统的垂直框架，仅需要通过水平位移计测量各层间水平位移，即可对垂直框架提供较为准确的结构性能评估结果。但是针对倾斜框架，同样采用水平位移计测量各层间水平位移评估结构性能，评估结果往往准确性却很低。这就需要一种全新的参数，以替代或者辅助各层间水平位移数据，对倾斜框架结构性能进行准确评估。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种获取倾斜框架有损变形的方法。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种获取倾斜框架有损变形的方法，包括如下步骤：

步骤S1：获取第n层倾斜框架的横梁侧向位移D

步骤S2：第n-1层倾斜框架的横梁侧向位移D

步骤S3：γ

步骤S4:获取第n层倾斜框架的横梁长度L

步骤S5：R

步骤S6：Z

本发明的有益效果为：

本方法分别计算出有损层间变形S

本发明

本发明Z

本发明

本发明

本发明R

本发明S

本发明R

本发明D

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为现有技术1的建筑结构的形变分析图；

图2为现有技术2的建筑结构的形变分析图；

图3为本发明实施例的获取倾斜框架有损变形的方法的流程图；

图4为本发明实施例的获取倾斜框架有损变形的方法的计算过程图；

图5为本发明实施例的第n层倾斜框架的变形指标示意图一；

图6为本发明实施例的第n层倾斜框架的变形指标示意图二；

图7为本发明实施例的算例1的建筑结构图；

图8为本发明实施例的算例2的建筑结构图；

图9为本发明实施例的算例3的建筑结构图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

现有技术1：

垂直框架的框架柱倾角α为90°，参见图1，建筑结构的第1层和第2层均采用垂直框架，第1层垂直框架的框架层高为h

通过水平位移计测得第1层垂直框架的横梁侧向位移D

现有技术2：

倾斜框架的框架柱倾角α不为90°，参见图2，建筑结构的第1层采用倾斜框架，第2层采用垂直框架，第1层倾斜框架的框架层高为h

特别的，由于倾斜框架两侧框架柱形变量不同，相应倾斜框架的横梁相对水平面发生了转动。因此D

由此可见，客观上现有技术1中Z＝0，现有技术2中Z≠0。但是过往针对现有技术2中建筑结构进行性能评估的过程中，往往默认Z＝0，忽略了Z对D

实施例：

参见图3-6，本实施例一种获取倾斜框架有损变形的方法，包括如下步骤：

步骤S1：获取第n层倾斜框架中横梁2的侧向位移D

步骤S2：获取第n-1层倾斜框架中横梁2的侧向位移D

根据前述Z

在此基础上，

步骤S3：γ

对应于前述γ

步骤S4:获取第n层倾斜框架的横梁2长度L

对应的，

步骤S5：R

对应的，R

步骤S6：Z

其中R

为了验证本实施例方法的准确性，本实施例提供了三个算例，参见图7-9，每个算例均包含三层倾斜框架。算例1中，α

基于OpenSEES对算例1、2、3建立有限元数值模型。建模过程如下：采用弹性梁柱单元(ElasticBeamColumn element)来模拟三层倾斜框架的横梁和框架柱，每个横梁和框架柱等长划分为5个单元，底部支座处采用固结约束，即约束全部的自由度，设定D

本实施例方法同样设定D

表1

其中本实施例方法计算得到的结果和有限元数值解，以及现有认知见表2。需要特别说明的是，‘现有认知’是指按目前的理论对于横梁转角的结果，如文献[刘峰.混凝土结构设计手算实例详解[M].北京：化学工业出版社，2016.]所述：在框架结构的剪切型变形中，认为本发明的横梁转角值R为零。即‘现有认知’得到的横梁转角均为0。故表2中的‘现有认知’项数据均为零。

表2

可以看到本实施例计算结果误差率均小于8％，能够有效适用于倾斜框架的横梁2转角计算。同时，可以看出本实施例方法和数值模拟相比除了计算量小外,还可以直观看出该变形指标的规律，避免了复杂准确的有限元建模，更有利于揭示该变形指标本质影响因素，总而言之，本实施例方法准确、直观、简洁、经济。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。