半剛性連接鋼框架的結構穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著國民經濟的發(fā)展及國家對發(fā)展鋼結構的政策導向,高層鋼結構建筑在我國將會日益增多,而在多高層建筑中采用鋼結構框架體系是非常普遍的。梁柱連接的節(jié)點是鋼框架中重要的組成部分,選擇節(jié)點是高層鋼結構節(jié)點設計中的關鍵,其性能直接影響著框架的極限承載力、結構的強度、剛度和穩(wěn)定等性能。鋼框架結構的連接類型有鉸接、半剛性連接及剛性連接,而我國現(xiàn)行的《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2003)對于穩(wěn)定設計方法都是基于剛性連接的,其對于半剛性連接不能很好

2、的滿足工程設計的要求。本文在半剛性連接的基礎上,對鋼框架結構的穩(wěn)定設計方法進行一個系統(tǒng)的研究,詳細討論了計算長度法、高等分析法和假想荷載法三種穩(wěn)定設計方法存在的問題并提出改進意見,最后采用算例分析,對這三種穩(wěn)定設計方法進行比較,得出本文的結論。結果表明：
　　 ⑴在計算長度法中,假定柱是連續(xù)的,僅考慮梁端的半剛性,可以通過對比剛性連接與半剛性連接的轉角位移方程,得到梁的線剛度修正系數(shù),該推導方法概念明確,易于理解；
　　

3、 ⑵在計算長度法中,對梁的線剛度修正系數(shù)進行補充完善,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,以供實際工程應用；
　　 ⑶在計算長度法中,針對計算長度法存在的問題,本文對計算長度法進行改進,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際情況；
　　 ⑷在半剛性連接鋼框架結構中,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、內力及側移誤差均較少,可以控制在7％以內；
　　 ⑸我國現(xiàn)行的《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2003)在近似二階彈性分析只引入二階彈性內力近似計算方法,而沒有二階彈性側移近似計算方法,使得半剛性連接鋼框架結構在近似二階彈性分析時側移只能按一階彈性分析,其結果誤差較大,不能滿足工程設計；
　　 ⑹目前我國現(xiàn)行的《鋼結構設計規(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更符合實際情況；
　　 ⑺在半剛性連接鋼框架結構中,無論采用改進計算長度法還是改進假想荷載法,內力計算都可以得到較為保守的結果,但改進計算長度法在內力的計算精確度更高,而改進假想荷載法則在側移的計算精確度較高；
　　 ⑻高等分析法雖然可以得到較為精確的計算結果,但是其計算復雜,實際操作起來有很大的困難,而且目前可以計算的軟件也只有ANSYS、