在多高层框架结构中,常设置一些支撑体系来加强结构的整体刚度形成框架—支撑双重抗侧力体系。支撑体系可以是剪力墙、简体或支撑桁架体系。在实际结构中支撑体系表现为弯剪综合的特性,当支撑体系的剪切变形跟弯曲变形相比很小时,支撑被认为是弯曲型支撑。在实际工程中框架弯曲型支撑结构系统应用较广,在水平荷载作用下考虑P—△效应后,剪切构件(框架)中柱端的弯矩将放大,设计工作中有必要对该放大系数进行全面深入的研究。 本文分析了线性变截面悬臂柱沿高度线性变化的轴力作用下各个截面的弯矩放大系数,给出了精度良好的弯矩放大系数公式。结合纯框架的柱端弯矩放大系数公式,提出了框架-弯矩型支撑这一双重抗侧力结构中框架柱的弯矩放大系数。并采用两种结构模型对框架柱端的弯矩放大系数进行了研究:层顶作用水平荷载或水平倒三角荷载的双层双跨框架剪力墙,根据考虑二阶效应的平衡方程来进行分析,得到弯矩放大系数;作用水平均布或水平倒三角荷载的连续梁模型,通过求解位移方程得到解析解。并将两种分析模型得到的结果与公式进行比较分析,提出了与高度相关的改进公式。同时利用梁单元非线性有限元模型,对不同荷载作用下的悬臂梁与实际的多层框架剪力墙结构进行了算例分析,在非线性计算上,利用弧长法处理几何非线性。分析表明改进后的公式具有较好的精度,可以应用于实际工程中。 同时文章研究了框架—弯曲型支撑结构的稳定性,采用连续梁模型:以一个受弯悬臂构件代替剪力墙,一个受剪的悬臂构件代替框架,用水平刚性链杆代替楼板和连梁,通过求解位移特征微分方程得到框架体系的临界荷载,即为框架和剪力墙临界荷载的简单相加。同时利用ANSYS有限元方法研究框架体系的各阶模态和屈曲荷载,进一步验证了该临界荷载计算公式。