D值法例题详解
D值法例题详解
例题：4、已知：框架计算简图，用D值法计算内力并绘制弯矩图解：1 ）求各柱的剪力值2 ）求出各柱的反弯点高度yh3）求各柱的柱端弯矩第三层M CD =12.800.41 3.3kN·m=17.32 kN·mM DC =12.800.59 3.3 kN·m =24.92 kN·mM GH =13.900.45 3.3 kN·m =20.64 kN·mM HG =13.900.55 3.3 kN·m =25.23 kN·mM LM =10.290.35 3.3 kN·m =11.88 kN·mM ML =10.290.65 3.3 kN·m =22.07 kN·m第二层M BC =34.720.50 3.3 kN·m =57.29 kN·mM FG =47.800.50 3.3 kN·m =78.87 kN·mM CB=57.29 kN·mM GH=78.87 kN·mM JL =28.480.45 3.3 kN·m =42.29 kN·mM ML =28.480.55 3.3 kN·m =51.69 kN·m第一层M AB =56.680.55 3.9 kN·m =121.6 kN·mM EF =77.510.55 3.9 kN·m =166.3 kN·mM BA =56.680.45 3.9 kN·m =99.47 kN·mM FE =77.510.45 3.9 kN·m =136.0 kN·mM IJ =57.560.575 3.9 kN·m =129.1 kN·mM JI =57.560.425 3.9 kN·m =95.41 kN·m4）求各横梁梁端的弯矩第三层M DH= M DC=24.92 kN·mM DH =25.23 kN·m =16.45 kN·mM HM =25.23 kN·m =8.776 kN·mM MH= M ML=22.07 kN·m第二层M CG= M CD+ M CB =17.32 kN·m +57.29 kN·m =24.92 kN·m M GC =（20.64+78.87）kN·m =62.65 kN·mM GC =（20.64+78.87）kN·m =36.86 kN·mM LG= M LM+ M LJ =11.88 kN·m +51.69 kN·m =63.57 kN·m 第一层M BF= M BC+ M BA =57.29 kN·m +99.47 kN·m =156.8 kN·mM FB =（136.0+78.87）kN·m =143.2 kN·mM FJ =（136.0+78.87）kN·m =71.62 kN·mM JF= M JL+ M JI =42.29 kN·m +95.41 kN·m =137.7 kN·m 5）绘各横梁与柱的弯矩图（单位：kN·m）如下图所示。
D值法例题 PPT
图12.23 例12.3
表12.7
图12.24 M图（单位： kN·m)
D值法例题
【例12.3】用D值法求图12.23所示框架的弯矩图，图中括
【解】（1）求各柱所分配的剪力值V(kN)。计算过程及 结果如表12.7所示
(2) 求各柱反弯点高度 (m) 。计算过程及结果如表 12.8
(3) 柱上端弯矩 M上=V（h-y) 柱下端弯矩 M下=V·y
(4) (5) 绘弯矩图如图12.24所示
12.4 y0
表 规 时则 标框 准架 反承 弯受 点均 高布 度水 比平 荷 载 作 用
表12.5 上下层横梁线刚度比对y0的修正值y1
图12.21 横梁刚度变化对反弯点位置的影响
图12.22 层高变化对反弯点位置的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ响
表12.6 上下层高变化对y0的修正值y2和y3
大家有疑问的，可以询问和交流
框架结构在水平荷载下的计算反弯点法和D值法
4
１.反弯点法的假定及适用范围 ①假定框架横梁抗弯刚度为无穷大。 如果框架横梁刚度为无穷大，在水平力的作用
下，框架节点将只有侧移而没有转角。实际上，框 架横梁刚度不会是无穷大，在水平力下，节点既有 侧移又有转角。但是，当梁、柱的线刚度之比大于 3时，柱子端部的转角就很小，此时忽略节点转角 的存在，对框架内力计算影响不大。
6(ic
ic
)
u hj
j
0
B:
4(i1 i2 ic
ic )
2(i1 i2 ic
ic )
6(ic
ic
)
u hj
j
0
2
u j 2 u j
2
1 2ic
(i1
i2
i3
i4 )
hj
2 K hj
K ib 2ic
38
V 6ia 6ib 12i a b V 12i 12i
l
l
l2
l
l2
将
2 2K
l
代入上式, 可得 V
K 2K
12i l2
A B 则
D jk
V
12ic hj2
K 2K
,
K 2K
,
K
ib 2ic
A
a
a
b
D jk
12ic hj2
l
框架梁的线刚度无穷大时 同理可推导底层柱 D 值
，
1,
D值法例题详解
例题：4、已知：框架计算简图，用D值法计算内力并绘制弯矩图解：1 ）求各柱的剪力值2 ）求出各柱的反弯点高度 yh3）求各柱的柱端弯矩第三层M CD=12.800.41 3.3kN·m=17.32 kN·mM DC=12.800.59 3.3 kN·m =24.92 kN·mM GH=13.900.45 3.3 kN·m =20.64 kN·mM HG=13.900.55 3.3 kN·m =25.23 kN·mM LM=10.290.35 3.3 kN·m =11.88 kN·mM ML=10.290.65 3.3 kN·m =22.07 kN·m第二层M BC=34.720.50 3.3 kN·m =57.29 kN·mM FG=47.800.50 3.3 kN·m =78.87 kN·mM CB=57.29 kN·mM GH=78.87 kN·mM JL=28.480.45 3.3 kN·m =42.29 kN·mM ML=28.480.55 3.3 kN·m =51.69 kN·m 第一层M AB=56.680.55 3.9 kN·m =121.6 kN·mM EF=77.510.55 3.9 kN·m =166.3 kN·mM BA=56.680.45 3.9 kN·m =99.47 kN·mM FE=77.510.45 3.9 kN·m =136.0 kN·mM IJ=57.560.575 3.9 kN·m =129.1 kN·mM JI=57.560.425 3.9 kN·m =95.41 kN·m4）求各横梁梁端的弯矩第三层M DH= M DC=24.92 kN·mM DH=25.23 kN·m =16.45 kN·mM HM=25.23 kN·m =8.776 kN·mM MH= M ML=22.07 kN·m第二层M CG= M CD+ M CB=17.32 kN·m +57.29 kN·m =24.92 kN·mM GC=（20.64+78.87）kN·m =62.65 kN·mM GC=（20.64+78.87）kN·m =36.86 kN·mM LG= M LM+ M LJ=11.88 kN·m +51.69 kN·m =63.57 kN·m第一层M BF= M BC+ M BA=57.29 kN·m +99.47 kN·m =156.8 kN·mM FB=（136.0+78.87）kN·m =143.2 kN·mM FJ=（136.0+78.87）kN·m =71.62 kN·mM JF= M JL+ M JI=42.29 kN·m +95.41 kN·m =137.7 kN·m 5）绘各横梁与柱的弯矩图（单位：kN·m）如下图所示（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。
框架结构在水平荷载下的计算反弯点法和D值法
a
A B 则 D jk V 1 h ji2 c2 2 K K ,
K,K ib 2 K 2 ic
B
b l
a
b
D jk
12 ic hj2
l
框架梁的线刚度无穷大时
，
1,
D
12ic hj 2
同理可推导底层柱 D 值
0.5K,Kib
2K
ic
42
（二）柱的抗侧刚度D值
2.带有夹层的柱，其抗推刚度按下式计算：
D'
1 1
1
D1D2 D1 D2
D1 D2
D D
1 2
12 i c 1
c1
h
2 1
12 i c 2
c2
h
2 2
43
计算各柱所分配的剪力：
44
（三）确定柱反弯点高度比y
上、下端约束对梁反弯点的影响
由此可见，反弯点法的关键是反弯点的位置 确定和柱子抗推刚度的确定。
4
１.反弯点法的假定及适用范围 ①假定框架横梁抗弯刚度为无穷大。 如果框架横梁刚度为无穷大，在水平力的作用
下，框架节点将只有侧移而没有转角。实际上，框 架横梁刚度不会是无穷大，在水平力下，节点既有 侧移又有转角。但是，当梁、柱的线刚度之比大于 3时，柱子端部的转角就很小，此时忽略节点转角 的存在，对框架内力计算影响不大。
77
48
0.7)5
2.1
4k N80.7kN
A
E
（3）求各柱柱端弯矩：
MDC
MCD
VDC
3.3 2
19.42k
D值法例题详解
D值法例题详解内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）例题：4、已知：框架计算简图，用D值法计算内力并绘制弯矩图解： 1 ）2 ）3）求各柱的柱端弯矩第三层MCD=kN·mMDC=kN·m = kN·mMGH=kN·m = kN·mMHG=kN·m = kN·mMLM=kN·m = kN·mMML=kN·m = kN·m 第二层MBC=kN·m = kN·mMFG=kN·m = kN·mMCB= kN·mMGH= kN·mMJL=kN·m = kN·mMML=kN·m = kN·m 第一层MAB=kN·m = kN·mMEF=kN·m = kN·mMBA=kN·m = kN·mMFE=kN·m = kN·mMIJ=kN·m = kN·mMJI=kN·m = kN·m 4）求各横梁梁端的弯矩第三层MDH = MDC= kN·mMDH=kN·m = kN·mMHM=kN·m = kN·mMMH = MML= kN·m第二层MCG = MCD+ MCB= kN·m + kN·m = kN·mMGC=（+）kN·m = kN·mMGC=（+）kN·m = kN·mMLG = MLM+ MLJ= kN·m + kN·m = kN·m第一层MBF = MBC+ MBA= kN·m + kN·m = kN·mMFB=（+）kN·m = kN·mMFJ=（+）kN·m = kN·mMJF = MJL+ MJI= kN·m + kN·m = kN·m5）绘各横梁与柱的弯矩图（单位：kN·m）。
框架结构在水平荷载下的计算反弯点法和D值法
MDH19 .42kN
MDC19.42kN
MGH16.67kN
DH (1.5)
G
MGC ? MGC52.04kN
MGK ?
C
G (1.7)
MGK30.56kN B
F
MGF65.93KN
(2.4)
A
E
M G K(M G H M G)F 1 .7 1 .0 1 .03.5 0k6N
18
解：作三个截面通过各柱的反弯点（一般层反反弯 点高度为1/2柱高，首层为2/3柱高），如图所示：
19
由于框架同层各柱高h相等，可直接用杆件线刚度 的相对值计算各柱的分配系数。
（1）柱的剪力 三层：
20
二层
21
首层
22
（2）柱端弯矩 三 层
23
（2）柱端弯矩 二 层
24
（2）柱端弯矩 首 层 其余计算从略。
下，框架节点将只有侧移而没有转角。实际上，框 架横梁刚度不会是无穷大，在水平力下，节点既有 侧移又有转角。但是，当梁、柱的线刚度之比大于 3时，柱子端部的转角就很小，此时忽略节点转角 的存在，对框架内力计算影响不大。
由此也可以看出，反弯点法是有一定的适用范 围的，即框架梁、柱的线刚度之比应不小于3。
5
水平荷载作用下框 架的变形情况：
当梁刚度无限 大时，水平荷载作 用下框架的变形情 况：节点转角为0， 各节点水平位移相 同。
6
②假定底层柱子的反弯点位于柱子高度的2/3 处，其余各层柱的反弯点位于柱中。
当柱子端部转角为零时，反弯点的位置应该 位于柱子高度的中间。而实际结构中，尽管梁、 柱的线刚度之比大于3，在水平力的作用下，节点 仍然存在转角，那么反弯点的位置就不在柱子中 间。尤其是底层柱子，由于柱子下端为嵌固，无 转角，当上端有转角时，反弯点必然向上移，故 底层柱子的反弯点取在2/3处。上部各层，当节点 转角接近时，柱子反弯点基本在柱子中间。
D值法
2、计算各柱分配的剪力
3、计算柱的反弯点高度 4、确定柱端弯矩，然后按结点平衡和梁的转动 刚度确定梁端弯矩。
Dik Vik Vi Dik
五、D值法与反弯点法的区别
反弯点法的基本假定是横梁刚度要比柱大得 多，因而结点只有侧移而无转角；D值法却要考 虑转角的影响。另外，反弯点法假定二层以上的 反弯点在柱高的中点，D值法要考虑结点转动引 起反弯点位置的变化。
V AB
12 K c 6ic 12 K c 2 ( ) ( ) h h h
(ｅ )
把(ｄ)代入(ｅ)，得
12 K c k 12 K c k VAB 2 h 2k h 2k 12 K c D VAB 2 h k 表3-1 2k
； 2、柱AB及相邻上下柱的线刚度均为KC，且它们 的弦转角均为ψ。
由结点A的平衡条件，
M
A
0 ，得，
M AB M AG M AC M AE 0(a ) M AB 2 K c (2 3 ) 6 K c ( ) M AG 2 K b 4 (2 ) 6 K b 4 M AC 2 K c (2 3 ) 6 K c ( ) M AE 2 K b 3 (2 ) 6 K b 3 6(2 K c K b 3 K b 4 ) 12 K c (2 K c K b 3 K b 4 ) 2 K c (ｂ)
当框架横梁的线刚度为无穷大，即，则 α=1 。由此 可知， α 是考虑框架结点转动对柱侧翼刚度的影响 系数。 2、底层柱的侧移刚度
12 K c D VAB 2 h 0.5 k 2k
三、确定柱反弯点高度比
影响柱反弯点高度的主要因素是柱上下端的约 束条件。反弯点移向转角较大的一端，也就是约束 刚度较小的一端。 影响柱两端约束刚度的主要因素是∶ A、结构总层数及该层所在位置； B、梁柱线刚度比； C、荷载形式∶ D、上层以下层梁刚1 y 2 y3
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D值法例题详解
WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
例题：
4、已知：框架计算简图，用D值法计算内力并绘制弯矩图
解：1）
2 ）
3）求各柱的柱端弯矩
?? 第三层
?? M CD= kN·m
?? M DC= kN·m = kN·m
?? M GH= kN·m = kN·m
?? M HG= kN·m = kN·m
?? M LM= kN·m = kN·m
?? M ML= kN·m = kN·m
?? 第二层
?? M BC= kN·m = kN·m
?? M FG= kN·m = kN·m
?? M CB= kN·m
?? M GH= kN·m
?? M JL= kN·m = kN·m
?? M ML= kN·m = kN·m
第一层
M AB= kN·m = kN·m
M EF= kN·m = kN·m
M BA= kN·m = kN·m
M FE= kN·m = kN·m
M IJ= kN·m = kN·m
M JI= kN·m = kN·m
4）求各横梁梁端的弯矩
第三层
?M DH= M DC= kN·m
?M DH= kN·m = kN·m
?M HM= kN·m = kN·m
?M MH= M ML= kN·m
?第二层
?M CG= M CD+ M CB = kN·m + kN·m = kN·m ?M GC=（+） kN·m = kN·m
M GC=（+）kN·m = kN·m
M LG= M LM+ M LJ = kN·m + kN·m = kN·m 第一层
M BF= M BC+ M BA = kN·m + kN·m = kN·m
M FB=（+）kN·m = kN·m
M FJ=（+）kN·m = kN·m
M JF= M JL+ M JI = kN·m + kN·m = kN·m 5）绘各横梁与柱的弯矩图（单位：kN·m）。