荷载内力分析计算过程案例综述
恒载计算
节点分配系数
将一榀框架梁柱节点进行编号：
一榀框架节点图
竖向荷载内力分配采用弯矩二次分配法，即假定节点不平衡弯矩只对与该节点相交的各杆件的远端有影响，而对其余杆件的影响忽略不计。计算时，先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端传递，再将因传递弯矩而产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配，整个弯矩分配和传递过程即结束。
弯矩分配首先是以节点周边的梁柱线刚度计算各节点的弯矩分配系数，在按照分配系数计算不平衡弯矩。以1号节点为例计算分配系数：
μ
μ
经汇总，各节点处分配系数见下图：
弯矩分配系数图
弯矩计算
框架梁按照固支考虑，其控制截面弯矩如下：
M
鉴于弯矩分配是对节点部分即支座部分进行分配，以顶层为例对支座弯矩进行计算：
M
M
M
经计算汇总，各层弯矩如下：
梁端弯矩表
梁端弯矩
梁AB
梁BC
梁CD
5
-85.552
-5.694
-85.552
4
-104.963
-4.402
-104.963
3
-104.963
-4.402
-104.963
2
-104.963
-4.402
-104.963
1
-104.963
-4.402
-104.963
恒载内力计算
使用Excel表对各节点处弯矩进行计算，过程如下：
恒载弯矩二次分配表
各节点处弯矩分配后，梁两端弯矩大小不再一致，原跨中弯矩相应进行调整，按照总弯矩不变原理对跨中进行计算：
M
以顶层边跨为例对跨中弯矩进行计算：
M
恒载工况弯矩图
EQ均布荷载下梁柱端剪力计算方式如下：
V
V
以边跨顶层为例，对梁端剪力和柱轴力进行计算：
V
V
计算结果见下图：
恒载作用下剪力图
一榀框架轴力计算公式：
N
上式中，V为柱节点两侧的剪力差，G为柱自重，P为传至柱上的集中力，以边跨顶层为例，计算柱轴力：
N
N
恒载作用下轴力图
活载计算
活载梁端弯矩计算
活载计算方法同恒载，计算结果如下：
梁端活载弯矩表
梁端弯矩
梁AB
梁BC
梁CD
第5层
-6.000
-0.365
-6.000
第4层
-23.812
-1.805
-23.812
第3层
-23.812
-1.805
-23.812
第2层
-23.812
-1.805
-23.812
第1层
-23.81
-1.80
-23.81
EQ活荷载弯矩二次分配法计算：
活荷载弯矩二次分配表
活载作用下弯矩图
活载柱端剪力与梁端剪力计算公式：
V
V
计算结果如下：
活载作用下剪力图
轴力计算公式：
N
活载作用下轴力图
雪荷载计算
EQ根据荷载设计规范及建设地点，雪荷载标准值Sk=0.35kN/mm2
EQ雪荷载为活荷载，仅作用于屋面即顶层，梁端弯矩计算如下：
M
M
M
风荷载内力计算
风荷载属于水平力，力的分配按照刚度分配，即：
先对各轴反弯点进行计算：
第A轴柱反弯点计算表
层号
h(m)
K
y0
y1
y2
y3
y
yh(m)
5
3.60
1.58
0.38
0.00
0.00
0.00
0.38
1.37
4
3.60
1.58
0.43
0.00
0.00
0.00
0.43
1.55
3
3.60
1.58
0.48
0.00
0.00
0.00
0.48
1.73
2
3.60
1.58
0.50
0.00
0.00
0.00
0.50
1.80
1
4.60
2.02
0.55
0.00
0.00
0.00
0.55
2.53
第B轴柱反弯点计算表
层号
h(m)
K
y0
y1
y2
y3
y
yh(m)
5
3.60
4.69
0.45
0.00
0.00
0.00
0.45
1.62
4
3.60
4.69
0.50
0.00
0.00
0.00
0.50
1.80
3
3.60
4.69
0.50
0.00
0.00
0.00
0.50
1.80
2
3.60
4.69
0.50
0.00
0.00
0.00
0.50
1.80
1
4.60
5.99
0.55
0.00
0.00
0.00
0.55
2.53
第C轴柱反弯点计算表
层号
h(m)
K
y0
y1
y2
y3
y
yh(m)
5
3.60
4.69
0.45
0.00
0.00
0.00
0.45
1.62
4
3.60
4.69
0.50
0.00
0.00
0.00
0.50
1.80
3
3.60
4.69
0.50
0.00
0.00
0.00
0.50
1.80
2
3.60
4.69
0.50
0.00
0.00
0.00
0.50
1.80
1
4.60
5.99
0.55
0.00
0.00
0.00
0.55
2.53
第D轴柱反弯点计算表
层号