半刚性连接节点对有侧移钢框架稳定承载力的影响

随着对梁柱节点性能研究的深入,发现连接性能对结构性能有着很大的影响,同时在进行结构柱构件稳定计算时必须考虑柱端约束条件,因此需要将柱端连接性能的影响反映到约束条件中去。现有规范并未就如何考虑连接半刚性性能对柱构件计算长度的影响作出可供直接采用的计算方法。结合规范的制订依据提出了考虑连接性能对柱计算长度影响的计算方法;全盘考虑连接性能对层间整体稳定的影响。     

航天科技广场超长型钢混凝土斜柱设计

结合实际工程探讨超长型钢混凝土斜柱的设计方法,包括斜柱对结构整体性能的影响、构件计算长度、截面内力放大系数、构件承载力、构件设计策略以及节点设计。底层局部斜柱方案对结构整体性能影响很小;设计中应考虑斜柱在竖向荷载作用下产生的附加弯矩;杆单元模型忽略了斜柱节点偏心的不利因素,应采用不同计算模型,采用壳单元考虑杆件的尺寸效应;与斜柱顶端和底端相连的梁会产生较大的轴力,设计可偏安全考虑采用型钢承担斜柱轴力产生的所有水平分量。分析结论及方法可供类似工程参考。     

应用SATWE软件的若干问题的讨论

阐述了在应用SATWE软件过程中所遇到的若干问题,如有关型钢混凝土构件的截面强度校核、梁中轴力的计算、刚重比和剪重比的有关计算与调整、穿层柱与斜柱的稳定验算、嵌同端位置的影响、柱计算长度何时要考虑侧移等问题,并且讨论了这些问题产生的原因及处理方法.     

《高层民用建筑钢结构技术规程》修订纪要

我国《高层民用建筑钢结构技术规程》执行的是国家抗震规范的规定,按小震弹性设计选择截面。抗震框架设计均考虑强柱弱梁要求,支撑框架柱计算长度取1.0但控制支撑保持较低应力比,抗强震时对梁柱连接加强或采用RBS连接,柱连接板焊缝端部围焊,梁腹板用螺栓连接。上、下翼缘过焊孔取相同高度。梁柱连接的计算,将梁腹板连接划分为受弯区和受剪区。高强螺栓连接计算考虑多种破坏模式。构件连接系数对不同情况区别对待。对支撑框架和钢框架-混凝土核心筒的抗震设计,分别规定了不同的框架部分的剪力分担率。中心支撑长细比限值对Q235取120。节点域强度计算在考虑框架柱的剪力和轴力时仍采用近似方法。     

半刚接钢框架稳定分析中柱的计算长度取值研究

根据钢框架稳定设计中柱子计算长度的概念 ,研究了钢框架中梁柱节点半刚接柱的计算长度系数取值问题 ,采用螺旋弹簧模拟梁柱节点连接的半刚性 ,考虑了梁柱间的相对转角关系 ,通过引入梁柱线刚度比修正系数的计算方法 ,推导了有侧移和无侧移半刚接钢框架柱计算长度系数的修正公式 .研究结果表明 :受节点半刚性影响 ,半刚接钢框架柱的计算长度系数比按刚接考虑的计算长度系数增大 ,增大范围约在 6 %～ 9%左右 ;框架柱除底层外 ,其上下两端与横梁的连接基本是半刚接的形式 ,按横梁有侧移考虑 ,柱的计算长度系数比柱两端按照刚性节点计算出的计算长度系数值增大了 9%左右 .由此可见在钢框架的稳定分析和设计中 ,应考虑梁柱节点采用半刚接的连接形式对框架柱的稳定性产生的不利影响     

半刚性连接钢框架柱计算长度系数研究

我国规范计算柱脚铰接时底层柱的计算长度系数,没有考虑二层柱对底层柱的支援作用和半刚性连接的影响,本文运用转角位移法,在计算过程中考虑了二层柱上端梁柱线刚度比和半刚性连接的影响,并与规范结果进行了比较。     

柱接头的新旧解决方案

接头中的压力可以通过接触来转移,相应地附加构件的缺陷对柱性能的影响必须考虑。如果柱的纵向放有一个接触片,其初始缺陷将对柱的屈曲性能产生影响,进而影响柱的承载能力。对构件性能、连接片设计及其紧固方式进行一系列研究,同时针对不同形状连接片进行足尺试验。将试验结果与极限承载力计算结果及各种设计方法进行比较。尤其对柱跨中直接叠放的接触片的稳定性能进行了研究,并且归纳出其屈曲曲线。     

考虑整体空间作用大跨结构锥形钢管柱的稳定性研究

锥形钢管柱作为某些特定大跨空间结构中重要的支撑构件,其承载力及稳定性的计算非常重要,但现有规范尚未给出如何考虑空间作用下锥形钢管柱的计算长度及稳定承载力的验算方法。从规范考虑整体空间作用下计算长度取值的基本理念出发,基于结构弹性稳定理论,利用有限元软件大型结构特征屈曲分析的优势,并结合现有规程对梭形柱等效计算长度系数的取值,提出了考虑空间作用下锥形钢管柱稳定性承载力及整体稳定性的验算方法。并以某大型空间结构工程为实例,选取典型目标柱,给出了在不同荷载组合工况下整体稳定性的验算方法。本方法是规范基本理念与先进数值分析技术手段的结合与发展,为考虑空间作用的锥形柱计算长度的计算提供了有效和可靠的方法。     

半刚接钢框架柱的稳定分析方法

根据钢框架稳定设计中柱子计算长度的概念,研究了钢框架中梁柱节点半刚性连接柱的计算长度系数取值问题,采用螺旋弹簧模拟梁柱节点连接的半刚性,考虑了梁柱间的相对转角关系,通过引入梁柱线刚度比修正系数的计算方法,推导了有侧移和无侧移半刚接钢框架柱计算长度系数的修正公式。研究结果表明:受节点半刚性影响,半刚接钢框架柱的计算长度系数比按刚接考虑的计算长度系数要大,约增大2%～6%;框架柱除底层外,其上下两端与横梁的连接基本是半刚接的形式,按横梁有侧移考虑,柱的计算长度系数比柱两端按刚性节点计算出的计算长度系数值增大了4%左右。由此可见,在钢框架的稳定分析和设计中,应考虑由于梁柱节点采用半刚接的连接形式,对框架柱的稳定性产生的不利影响。     

一端轴心受压角钢极限承载力分析

一端轴心受压角钢构件广泛用于输电塔结构中,由于受杆件端部约束条件和缺陷的影响,分析压杆的稳定承载力就成为一个非常复杂的问题.解析法分析了四类构件的稳定承载力大小,解析法时采用能量关系,考虑边界约束条件简化问题,理论分析了试验构件的极限承载力,与试验结果对比表明,弹性理论解析解明显高估了构件的承载力,用试验法分析构件受力性能更为安全.     

柔性连接多高层钢框架结构的基本自振周期近似计算方法

提出了在底部剪力法计算柔性连接多、高层钢框架结构的基本自振周期时 ,应考虑节点柔性对它的影响 ,该方法也可同时考虑梁柱效应的影响。通过分析和算例表明 ,考虑节点柔性对钢框架基本自振周期的影响是必要的 ,这样不会使设计过于保守 ,与多、高层钢框架结构实际的受力和变形特点相一致 ,供钢框架设计时参考。     

既有钢-混凝土混合排架平面与空间计算结果的比较分析

对于由钢斜梁与钢筋混凝土柱组成的混合排架结构,在新建工程的结构设计时一般按平面结构体系进行横向与纵向的计算分析。在既有建筑的可靠性鉴定中,若按平面计算模型分析的排架柱承载能力略偏低时,是否可以考虑纵向连系梁对排架柱的约束作用,进而尽可能地降低实际的加固工作量,本文对此问题进行探讨。有限元计算结果表明,采用空间计算分析时,纵向连系梁的支点位于山墙处,由于一般工程的纵向平面尺寸较大,连系梁在排架平面内的线刚度较排架柱线刚度小得多,无法有效约束排架柱的变形,在竖向荷载、风荷载以及局部荷载等各种工况组合作用下,排架柱按平面模型计算的结果与按空间模型计算的结果基本一致,即对于该类型结构,在既有建筑可靠性鉴定以及排架柱的加固设计时,一般仍按平面结构体系进行结构横向与纵向的计算分析。     

腹板双角钢梁柱连接循环荷载试验研究

为了研究腹板双角钢梁柱连接的抗震性能,对四个连接试件进行了梁端循环位移加载试验。试验中考察了角钢高度、角钢与柱翼缘连接高强螺栓的直径和排列布置对连接的承载能力、滞回性能和破坏机理的影响,分析了这种连接的破坏模式和变形能力。试验结果表明:连接在循环荷载作用下表现出良好的延性,转角均超过0.04rad,连接的最终破坏均为角钢的塑性撕裂破坏;连接具有相当的抗弯能力,在结构分析中,须考虑节点抗弯强度对框架性能的影响,不能简单作为铰接处理;增大角钢的高度,能提高连接的强度;增大螺栓间距,减小螺栓直径,能提高连接的延性。最后,根据试验结果提出设计施工建议。     

冷弯薄壁型钢屋架受力性能及杆件计算长度研究

为研究低层冷弯薄壁型钢结构屋架的受力性能,对两个不同构造形式的屋架足尺试件进行了受弯性能试验研究,考察了冷弯薄壁型钢结构屋架的工作原理和破坏模式。试验结果表明：钢桁架的破坏主要是支座处节点连接的破坏,而杆件没有发生屈曲,不属于强度破坏。采用非线性有限元分析方法对钢结构屋架进行了变参数分析,结果表明：钢材强度、截面形式以及钢材厚度对桁架承载力都有较大的影响。采用柱挠度曲线(CDC)法分析了节点连接半刚性对冷弯薄壁型钢桁架压杆计算长度的影响,研究表明,冷弯薄壁型钢桁架压杆半刚性连接的计算长度与节点转动刚度和构件自身刚度有关,建议受压弦杆、端斜腹杆以及端竖腹杆平面内计算长度系数取为1.0,受压腹杆平面内计算长度系数取为0.9。     

钢梁-钢管混凝土柱穿心节点力学性能研究

对规范中推荐的钢梁-钢管混凝土柱穿心节点进行了力学性能研究,包括进行4个比例为1∶3的节点模型静力试验,量测节点区变形、梁端挠度、M-θ曲线等;用ANSYS建模进行有限元分析,利用试验结果对模型的适用性进行了评价;并采用有限元模型分析截面尺寸、梁柱线刚度比、轴压比等因素对节点刚度的影响;最后对该节点的适用性进行了探讨,并对其构造提出改进意见。     

上海中心大厦结构整体稳定性分析及巨型柱计算长度研究

上海中心大厦是由巨型框架-核心筒-伸臂桁架抗侧力体系组成的超高层建筑,结构的稳定性备受关注。根据实际体型和荷载分布情况,采用修正算法推算了结构刚重比,同时对结构在风荷载和地震作用下的P-Δ效应进行了评估。结果表明：修正后的结构刚重比满足规范要求,P-Δ效应能控制在较低的水平之内。整体线弹性屈曲分析也进一步验证了结构具有良好的稳定性。巨型柱作为上海中心大厦的关键构件,其计算长度取值将直接影响结构设计的合理性。通过巨型框架分区模型的线弹性屈曲分析得到巨型柱的临界荷载,由欧拉公式反推出巨型柱的计算长度。图12表7参7     

平板柱脚的转动刚度和柱的计算长度

平板柱脚在设计中通常作为铰接支座看待,而实际上却具有相当可观的转动约束作用。已发表的平板柱脚转动刚度的研究,大多结合框架柱的平面内稳定问题,本文则着重分析平板柱脚对轴心受压柱屈曲的约束作用。在细致分析现有试验资料的基础上提出转动刚度的计算公式,进而推出依据刚度系数得出柱计算长度系数的近似公式及利用规范表格查找这一系数的方法。为了进一步简化计算,又提出避开刚度计算直接采用0.75为计算长度系数的论证。最后,还分析了平板柱脚对轻型门式刚架柱平面外屈曲的约束作用,认为可以和平面内稳定一样取计算长度系数0.85。     

设计规范GBJ17-88第五章修订建议

《钢结构设计规范》（GBJ17-88）的修订工作已经提到日程上来．本文对该规范第五章提出修改部分条文和增添新内容的建设，包括轴心压杆弯扭屈曲计算，厚壁柱的稳定系数，格构柱缀条的次应力，多根柱的单道和多道支撑的计算，在动力荷载作用下允许适当发展塑性，交叉斜杆平面外计算长度的改进，考虑柱脚提供的实际转动约束和改进框架柱计算长度的规定使之适应于各种不同情况．