有吊车作用柱脚铰接门式刚架柱的计算长度

有吊车厂房中框架柱轴力和截面都呈阶形变化 ,对柱脚铰接的阶形柱的计算长度规范没有规定。通过对柱脚铰接的阶形柱的弹性屈曲分析 ,得到了框架柱平面内、平面外计算长度系数的表达式和计算表格 ,结果与有限元分析符合得很好。在此基础上 ,对计算长度系数公式进行了简化 ,结果对于工程设计人员进行框架柱的稳定性设计具有重要的指导意义。     

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。     

底层柱脚连接方式不同时框架柱计算长度

针对底层柱脚连接方式相同的不对称框架已有层梁柱合并的方法求解框架柱计算长度系数,对于底层柱脚连接方式不同的不对称框架,文章提出了将底层柱脚铰接的框架柱予以刚度折减转换为底层柱脚均为固端的不对称框架,继而求解各柱计算长度系数,该方法仅需初等代数运算即可得到精度良好的解。     

山形门式框架柱的计算长度的研究

山形门式框架由于斜梁有轴压力,柱的计算长度按《钢结构设计规范》GBJ18-88规定确定,对于斜梁倾角较小时,近似程度较好,当斜梁倾角较大时,误差就较大,而且偏于不安全,因此,本文就斜梁的轴压力,梁柱线刚度比,梁柱长度比等因素对山形门式框架柱的计算长度影响进行分析,分析结果表明上面三个因素对柱脚嵌固比柱脚铰支的计算长度影响严重的多,在钢结构设计中考虑这些因素的影响是必要的。     

柱脚半刚接的无侧移框架柱的计算长度系数

改进计算长度系数法计入了框架整体失稳时层间支撑的作用,经初等代数运算即可得到精度很高的解。本文运用改进计算长度系数法分析了更为普遍的两层无侧移框架整体失稳时的柱计算长度系数,即底层柱脚连接型式为半刚接的情况。当柱脚处弹簧约束无限大时,即对应柱脚固定的模型;当柱脚处弹簧约束趋向于0时,即对应柱脚铰接的模型,经计算比较,本文所述方法精度良好。     

考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数

柱间相互作用对阶形柱的稳定性有很大的影响,而我国现行规范及已有文献所给出的阶形柱计算长度系数的计算方法不能准确考虑该作用。利用等截面压杆的转角 位移方程得到阶形柱的刚度矩阵,由此推导了轴力对阶形柱刚度削弱的表达式,并构建了可考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数的计算式。研究表明该计算长度系数计算式具有较高的精度,使用方便,可用于多跨框架的计算,同时也适用于柱高不等的情况。对钢梁起坡的山形门式刚架,给出了实用的计算方法,参数分析表明采用该方法计算得到的柱计算长度系数具有良好的精度,可满足设计需要。     

柱脚铰接形式的大坡度刚架结构柱计算长度系数研究

以柱脚铰接形式的大坡度刚架结构为研究对象,进行了理论公式推导及ANSYS有限元计算分析,提出了该种结构形式柱的顶部支撑刚度计算公式与刚架柱计算长度系数的实用性拟合公式。计算结果表明:斜梁坡度增大对刚架结构柱顶支座的刚度有削弱的作用,大坡度刚架结构柱的柱脚采用铰接形式时,其计算长度系数随斜梁坡度的增大而增大,在实际工程的设计工作中,可参考建议公式或单独采用有限元模拟确定刚架柱计算长度系数以进行结构稳定设计。     

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．     

门式刚架考虑柱脚嵌固度的弹性屈曲解

本文对门式刚架一般板式柱脚的做法,根据其相应的变形模式,求出了柱脚的弹性嵌固系数 R,讨论其影响因素,导出了考虑柱脚嵌固度的非对称弹性屈曲解。通过算例分析说明,即使柱脚按铰接设计,在考虑柱脚嵌固度后,算得的柱子计算长度,亦接近于柱脚为固端时的结果。     

无侧移半刚性连接箱式模块化框架的稳定分析

基于《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）,利用三柱子框架模型推导了无侧移半刚性连接箱式模块化框架柱计算长度系数方程,给出了基于分析假定的柱计算长度系数理论解,提出了针对无侧移半刚性连接箱式模块化框架柱计算长度系数的实用计算公式;通过对比理论计算结果和有限元分析结果,验证了实用计算公式的精确性与适用性;研究了无侧移半刚性连接箱式模块化框架柱计算长度系数的各影响因素。结果表明:柱计算长度系数除了受到半刚性节点刚度变化的影响外,还受到上下相邻模块框架梁对框架柱约束系数比值的影响;当上下相邻模块框架梁对框架柱约束系数的比值均为1时,柱计算长度系数不随节点刚度变化而变化。     

等截面斜腿刚架平面内整体稳定性能研究

用ANSYS有限元程序,考虑几何非线性,对等截面斜腿刚架进行了大量的荷载-位移全过程分析。分析中考虑了柱倾斜角度、柱高度与跨度比和梁的起拱坡度等参数,以及梁上均布荷载和集中力两种加载形式,最后给出了斜腿刚架的各种失稳模式和相应刚架柱的计算长度系数,供设计时参考。二阶弹塑性算例分析表明,在利用有效长度法进行斜腿刚架平面内整体稳定性验算时,除刚架柱外,还要验算梁的稳定性。     

厂房中吊车柱的稳定设计

讨论厂房中变截面柱设计中的屈曲问题。这些柱子的顶端和变截面处通常承受轴向偏心荷载,因此,柱子会产生弯矩。横向荷载产生的附加屈曲也必须考虑。基于这些因素,对几何非线性模型进行屈曲性能分析,并给出平衡微分方程。成功应用了两个柱段的等效(或有效)长度概念。考虑以下参数范围给出了有效长度系数:端部固定,端部与中间轴向荷载比,上、下段长度与惯性矩的比值以及连接处的力学性能。对临界荷载的缺陷敏感性进行研究。讨论不同偏心距和一次性施加横向荷载时柱的承载力变化。结果表明:上、下段可分别按照梁、柱单独处理。以交互方程的形式给出一些设计建议。     

厂房框架带牛腿柱的计算长度

设有20 t以下桥式吊车的厂房框架多用带牛腿的常截面柱来承受吊车荷载。这种带牛腿荷载的柱在框架平面内的计算长度,习惯上和荷载完全集中在柱顶者同样对待。实际上,由于大部分荷载施加在柱中间部位,柱的稳定承载能力要比荷载集中于柱顶的常截面柱高。设计计算应该基于这种实际情况。为此,本文提出带牛腿柱在框架平面内计算长度的理论公式和简化实用计算公式。同时提出反映两柱相互约束效应的计算公式,进一步发挥结构的潜力。柱在框架平面外的计算长度通常取为纵向支承点间的距离。然而,带牛腿荷载的柱在牛腿表面处总是有纵向支撑杆件把它分为两段。由于上段短而荷载小,对在设计中起控制作用的下柱有约束作用,从而减小其计算长度。本文也为此提出理论和实用计算公式。     

考虑层与层相互支援的框架柱计算长度系数

框架稳定计算的传统假定导致梁对柱子的约束在上下柱之间按照柱子的线刚度分配，因此强柱反而得到更多的约束，与实际情况可能不符。本文放弃了传统计算长度系数法的三个理想化假定，提出了考虑层与层相互作用的框架柱计算长度的几乎精确的简单代数方法。对于两层框架，通过求解一个一元二次方程得到分配给各柱柱端的转动约束；对于三层框架，通过求解一个一元三次方程得到各柱柱端的转动约束；进而由传统公式计算或从规范附表查得μ值。对于更多层的情况，假设相邻层柱子远端的梁约束在上下柱之间按线刚度分配。可以得到很精确的薄弱层柱子计算长度系数。其它层柱子的计算长度系数则从各柱子计算长度之间存在的关系得到。由于这个模型引入了相邻层柱子远端的梁约束。因此可以考虑远端铰支或固定的情况。获得的结果在所有情况下满足工程要求的精度。     

吊车梁的轮压荷载支承长度计算

吊车轮压荷载沿吊车梁跨度方向的支承长度就是吊车车轮与轨道的接触面宽度 ,吊车车轮与轨道的接触问题更接近平面应力问题。采用平面应力弹性理论 ,对吊车车轮与轨道的接触区尺寸进行理论分析。取在压力荷载作用下沿母线接触的两有限长度钢圆柱作为分析模型 ,得出了车轮与轨道的接触区宽度的计算公式。在 5 0 0 0kN长柱试验机上进行了轮子与轨道的接触问题试验 ,接触区尺寸采用印痕法测量。接触区宽度的试验值与理论计算值非常接近 ,可见分析接触问题的方法是合理的。得出的计算公式可供设计时参考。     

某翻车机房上部结构可靠性鉴定

某翻车机房系钢排架结构,设有桥式吊车,跨度较大。结合技术改造对机房上部结构进行可靠性鉴定,提出鉴定结论,对锈蚀靴梁式柱脚及屋面荷载减轻后屋架系杆的设计等问题给出合理建议。     

某航站楼巨型钢管柱安装技术

某航站楼竖向支撑分为内部和外部两种梭型巨型钢管柱,最大单柱质量超过100 t.内部钢管柱采用分节安装,首节采用50 t汽车吊吊装,其余部分因结构楼板影响采用50 t门式桅杆配合卷扬机分节进行提升、滑移吊装;外部14.5°斜钢管柱采用160 t汽车吊分两节吊装.斜柱构件配置3个吊点,其中1个吊点安装手动葫芦用来调整倾斜角...     

带摆柱门式刚架的稳定性

对单层厂房设有两端铰接柱的门架进行了弹性稳定分析，针对铰接柱的不同布置给出了相应的门架柱计算长度系数计算公式。算例验证，公式具有极好的精度，可供设计坡度较大的门架时参考。