框架结构设计中的竖向荷载问题及解决方法

一、分跨计算组合法

分跨计算组合法是一种常用的解决框架结构竖向荷载问题的方法。它将活荷载逐层逐跨单独地作用在结构上，分别计算出整个结构的内力，然后根据不同的构件、截面和内力种类，组合出最不利的内力。这种方法可以考虑不同的活荷载布置方式，共有多种不同的布置方式。

为了减少计算工作量，可以不考虑屋面活荷载的最不利分布，而按满布考虑。这样可以简化计算过程，得到近似的结果。

二、最不利荷载位置法

最不利荷载位置法是一种直接确定最不利内力产生的活荷载布置的方法。通过影响线方法，可以求得指定截面的最不利内力。例如，要求某跨梁的跨中截面最大正弯矩，可以先作出该正弯矩的影响线，然后根据虚位移原理，确定产生正向虚位移的跨间构布置活荷载。通过这种方法，可以得到整个框架中所有梁的跨中最大正弯矩。

类似地，可以用最不利荷载位置法求得梁端最大负弯矩或柱端最大弯矩的活荷载最不利布置。对于柱最大轴向力，可以考虑在该柱以上的各层中，与该柱相邻的梁跨内都布满活荷载。

三、分层组合法

分层组合法是一种将活荷载按层次分别考虑的方法。对于梁，只考虑本层活荷载的不利布置，而不考虑其他层活荷载的影响。对于柱端弯矩，只考虑柱相邻上下层的活荷载的影响，而不考虑其他层活荷载的影响。对于柱最大轴力，则考虑在该层以上所有层中与该柱相邻的梁上满布活荷载的情况，但对于与柱不相邻的上层活荷载，仅考虑其轴向力的传递而不考虑其弯矩的作用。

四、满布荷载法

满布荷载法适用于活荷载产生的内力远小于恒荷载及水平力所产生的内力的情况。在这种情况下，可以不考虑活荷载的最不利布置，而将活荷载同时作用于所有的框架梁上。这样求得的内力在支座处与按最不利荷载位置法求得的内力相近，可以直接进行内力组合。但是，由于满布荷载法得到的梁跨中弯矩较小，需要乘以一个系数进行修正。

框架结构设计中的竖向荷载问题可以通过分跨计算组合法、最不利荷载位置法、分层组合法和满布荷载法等方法得到解决。这些方法可以指导工程设计和施工，确保结构的安全稳定。