半剛性連接鋼框架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及國家對(duì)發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的政策導(dǎo)向,高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國將會(huì)日益增多,而在多高層建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)框架體系是非常普遍的。梁柱連接的節(jié)點(diǎn)是鋼框架中重要的組成部分,選擇節(jié)點(diǎn)是高層鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵,其性能直接影響著框架的極限承載力、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定等性能。鋼框架結(jié)構(gòu)的連接類型有鉸接、半剛性連接及剛性連接,而我國現(xiàn)行的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)對(duì)于穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法都是基于剛性連接的,其對(duì)于半剛性連接不能很好

2、的滿足工程設(shè)計(jì)的要求。本文在半剛性連接的基礎(chǔ)上,對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的研究,詳細(xì)討論了計(jì)算長度法、高等分析法和假想荷載法三種穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法存在的問題并提出改進(jìn)意見,最后采用算例分析,對(duì)這三種穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法進(jìn)行比較,得出本文的結(jié)論。結(jié)果表明：
　　 ⑴在計(jì)算長度法中,假定柱是連續(xù)的,僅考慮梁端的半剛性,可以通過對(duì)比剛性連接與半剛性連接的轉(zhuǎn)角位移方程,得到梁的線剛度修正系數(shù),該推導(dǎo)方法概念明確,易于理解；
　　

3、 ⑵在計(jì)算長度法中,對(duì)梁的線剛度修正系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)充完善,得到更加完整的線剛度修正系數(shù)表格,該線剛度修正系數(shù)表格不僅適用于半剛性連接,也適用于其它連接類型,以供實(shí)際工程應(yīng)用；
　　 ⑶在計(jì)算長度法中,針對(duì)計(jì)算長度法存在的問題,本文對(duì)計(jì)算長度法進(jìn)行改進(jìn),引入剛性連接中考慮同層柱失穩(wěn)的修正系數(shù),使其更加符合工程實(shí)際情況；
　　 ⑷在半剛性連接鋼框架結(jié)構(gòu)中,無論穩(wěn)定系數(shù)θ取值多少,與精確二階彈性分析相比,由近似二階彈性.分析算出的

4、內(nèi)力及側(cè)移誤差均較少,可以控制在7％以內(nèi)；
　　 ⑸我國現(xiàn)行的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)在近似二階彈性分析只引入二階彈性內(nèi)力近似計(jì)算方法,而沒有二階彈性側(cè)移近似計(jì)算方法,使得半剛性連接鋼框架結(jié)構(gòu)在近似二階彈性分析時(shí)側(cè)移只能按一階彈性分析,其結(jié)果誤差較大,不能滿足工程設(shè)計(jì)；
　　 ⑹目前我國現(xiàn)行的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)的假想水平力的取值通過二階彈塑性分析與假想荷載配合二階彈性分析

5、校核得到,其是省略了剛度對(duì)其假想力取值的影響,在假想荷載取值中考慮剛度的影響將會(huì)更符合實(shí)際情況；
　　 ⑺在半剛性連接鋼框架結(jié)構(gòu)中,無論采用改進(jìn)計(jì)算長度法還是改進(jìn)假想荷載法,內(nèi)力計(jì)算都可以得到較為保守的結(jié)果,但改進(jìn)計(jì)算長度法在內(nèi)力的計(jì)算精確度更高,而改進(jìn)假想荷載法則在側(cè)移的計(jì)算精確度較高；
　　 ⑻高等分析法雖然可以得到較為精確的計(jì)算結(jié)果,但是其計(jì)算復(fù)雜,實(shí)際操作起來有很大的困難,而且目前可以計(jì)算的軟件也只有ANSYS、