鋼結(jié)構(gòu)框架柱極限承載力驗(yàn)算方法研究.pdf

1、隨著多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展，人們對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的需求也越來越精確，為便于工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生了許多規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。通過對四種鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(中國、美國、歐洲和香港地區(qū))中框架柱設(shè)計(jì)原理的詳細(xì)比較和實(shí)例驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)我國現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范仍存在一定的問題，尤其是框架柱的極限承載力驗(yàn)算方法仍需要深化研究，為此本文主要開展了以下的工作：　　1.建立具有端部彈簧的理想挺直柱彈性理論模型，根據(jù)微分平衡方程和柱端邊界條件，推導(dǎo)了框架柱一、二階彈

2、性位移和內(nèi)力的計(jì)算公式；分析發(fā)現(xiàn)二階效應(yīng)與柱端約束條件、軸壓力和長細(xì)比等有關(guān)。　　2.本文綜合考慮柱端的約束剛度影響，提出多參數(shù)的框架柱計(jì)算長度實(shí)用公式，只需手算即可求出部分支撐剛度柱的計(jì)算長度，且計(jì)算結(jié)果與理論值吻合較好?！　?.在鋼框架二階彈性分析中，由于結(jié)構(gòu)整體初始幾何缺陷和構(gòu)件的初始幾何缺陷是實(shí)際存在的，其影響不可忽略；因此在由單根柱和梁組成的平面子結(jié)構(gòu)二階彈性理論模型中，引入了以上兩種幾何缺陷，并求解微分平衡方程得出了框架

3、柱的位移與內(nèi)力的計(jì)算公式；分析表明鋼框架結(jié)構(gòu)整體和構(gòu)件初始幾何缺陷可以等效為作用于柱頂與豎向荷載有關(guān)的假想水平力。　　4.針對我國現(xiàn)行規(guī)范中結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方法與框架柱計(jì)算長度法的不足，為簡化設(shè)計(jì)和提高精度，基于規(guī)范方法提出了結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和框架柱平面內(nèi)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的建議方法。結(jié)構(gòu)內(nèi)力僅需對豎向荷載和水平荷載作用下的鋼框架分別進(jìn)行一階彈性分析，就可得出二階彈性內(nèi)力，分析中同時考慮結(jié)構(gòu)整體幾何缺陷和構(gòu)件幾何缺陷；通過以上改進(jìn)，穩(wěn)定設(shè)計(jì)時無需計(jì)算框