水平集中荷载作用于单阶变截面柱上柱任意位置时柱顶反力计算方法的探讨

通过力学方法的推导,整理出水平集中荷载作用于单阶变截面柱上柱任意位置时,比较简便的柱顶反力计算办法。     

钢筋混凝土框架结构的力学性能研究

基于非线性梁柱单元模型，对柱顶作用垂直集中荷载和水平荷载的钢筋混凝土强柱弱梁门式框架进行了数值分析，研究了梁、柱的变形情况，框架的一阶、二阶非线性效应，柱顶垂直集中荷载对框架承载力、侧移的影响。得出：框架柱的侧移比梁挠度大很多，框架变形以柱侧移为主；垂直集中荷载对框架的水平极限承载力、侧移有明显影响；当有垂直集中荷载作用时，二阶非线性与一阶非线性分析结果比较，二者差异明显，表明几何非线性影响明显。     

单层铰接排架柱二阶效应计算

在荷载作用下的单层铰接排架,可通过排架分析求得柱顶剪力。另外,柱顶原来作用有由屋盖重量等引起的压力及弯矩,柱的侧面还可能作用有均匀分布的水平风荷载以及吊车横向水平刹车力等,柱上作用力均为已知。在这些荷载作用下,柱子会发生侧移,又因为柱顶有压力,从而产生二阶效应,在计算中应予以考虑。根据排架柱柱顶及侧面的作用力,考虑柱的重力二阶效应,求取柱顶侧移、柱底弯矩以及柱高范围内截面的最大弯矩。通过对等截面排架柱重力二阶效应的理论分析,得出计算公式。对于单阶变截面排架柱,则将其分为上、下段,根据上、下段联接处的变形协调条件,利用这些公式也可进行重力二阶效应的计算。通过几个排架柱的例题计算表明,提出的计算方法切实可行、简易方便、结果可靠。     

横梁均布荷载下单层无侧移刚架稳定承载力研究

为考虑横梁荷载下单层无侧移刚架的稳定承载力,首先采用转角位移法对横梁荷载下刚架稳定承载力进行分析,明确柱顶作用集中荷载与横梁作用均布荷载下的刚架稳定承载力相差很大。对横梁均布荷载下无侧移刚架的实用计算方法进行阐述,刚架需区分弱梁与弱柱刚架,前者采用梁柱易位法,后者采用传统的标准法确定柱计算长度系数。比较考虑二阶效应与实用计算方法所得柱计算长度系数,计算结果表明,考虑二阶效应将使柱计算长度系数偏于保守,横梁轴压力宜采用一阶分析。其次,采用有限元软件Abaqus分析两种典型无侧移刚架的屈曲性能,验证实用计算方法的正确性。最后,设计了96组算例对刚架类型的实用判别公式进行分析计算,并与有限元分析结果进行对比,验证了实用判别公式的正确性。     

考虑竖向地震作用的排架柱抗震设计

在对跨度大于24m的排架结构进行抗震设计时,引入屋架竖向地震作用的影响,对8度、9度区分别用现行规范规定的方法和振型分解法计算大跨度屋架的竖向地震作用,进而计算屋架在竖向地震作用下的支座反力值,将支座反力值施加在排架柱顶,使之参与排架柱的截面抗震验算,乘以不同的分项系数参与内力组合,对比计算结果得出在进行排架柱抗震设计时应该考虑竖向地震作用影响的结论.     

塑性铰区采用纤维增强混凝土柱变形能力计算方法研究

采用简化的纤维增强混凝土应力-应变关系,根据截面力的平衡方程和截面变形的平截面假定,推导出塑性铰区采用纤维增强混凝土柱不同极限状态时的曲率。根据柱的曲率分布规律,推导出由柱弯曲变形所引起的柱顶水平位移;采用Sezen模型推导出由柱底纵筋与混凝土粘结滑移所引起的柱顶水平位移,再考虑柱剪切变形引起的柱顶水平位移就得到总的柱顶水平位移。与试验结果对比表明,塑性铰区采用纤维增强混凝土柱在开裂荷载、屈服荷载、峰值荷载、极限荷载作用下的位移计算值与试验值吻合较好。     

中美规范关于SCR钢支架风荷载计算的比较

在SCR钢支架设计中,风荷载计算十分重要。随着我国国际贸易不断发展,涉外SCR项目越来越多,对比分析国内外规范中风荷载计算方法至关重要。列出中美规范风荷载计算公式,阐述中美规范风荷载计算式中基本风速、地形与高度、体型系数、风振效应的区别。以某工程为例,分别按中美规范计算SCR钢支架风荷载、水平反力、柱顶位移,总结中美规范的差异,为涉外工程设计人员提供参考。     

苏联单层厂房的抗震设计

苏联"地震区钢筋混凝土骨架厂房设计指南"具体规定了厂房纵向横向及各个构件的抗震计算和构造,现介绍于下:一、单层厂房地霞荷载单层厂房地震荷载按其规范计算,但单层厂房质量的集中为:1.屋盖、柱顶以上墙体,通过壁架柱与屋盖连接的墙体,集中于柱顶标高处;2.柱自重及柱高范围内的墙体产生的垂直于墙平面的地震荷载,沿柱高均匀分布;3.悬墙自重产生的作用于墙平面内的地震荷载,集中作用在支承悬墙的牛腿标高处;     

考虑剪切变形影响的框架结构稳定性

巨型框架结构由于框架梁柱截面的剪切变形较大,在分析巨型结构整体稳定性时,应当同时考虑巨型梁柱的弯曲变形与剪切变形。本文研究了框架梁和框架柱截面的剪切变形对框架结构整体稳定性的影响。分别研究了简单对称框架柱顶作用有相同集中荷载时、简单对称框架柱顶作用有不等集中荷载时、以及不对称框架柱顶作用不等集中荷载时,框架结构的整体稳定性。分析了不对称框架柱剪切变形对框架稳定性的影响及框架发生整体有侧移失稳的内在规律。着重讨论了框架梁截面的剪切变形对框架整体稳定性的影响规律,根据这一规律提出了简化方法以考虑横梁剪切变形的影响。本文提出了计算框架临界荷载的近似计算方法,与有限元法的结果对比,具有很好的精度,近似算法均考虑了框架梁和框架柱截面的剪切变形及弯曲变形。     

单层单跨排架上柱配筋量增加系数

<正> 排架计算中,当吊车起重量≥30吨时,上柱吊车荷载的内力应按柱顶不动铰的假定进行复核,这样显然增加了计算工作量。为了简化计算,本课题通过大量计算,在不同的外部条件下,按柱顶不动铰进行复核,获得上柱配筋值的增加系数K。有了K表,在工程设计中,排架按常规分析后,上柱配筋量直接乘以增加系数K就可以了,不必再按柱顶不动铰假定进行复核。即AG=K·AG_1式中AG——吊车荷载按柱顶不动铰假定     

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。     

均布压力作用下变截面Timoshenko悬臂柱的稳定性

对变截面Timoshenko悬臂柱承受均布荷载和柱顶集中荷载的屈曲进行研究,推导适用于变截面构件分析的物理刚度矩阵和几何刚度矩阵,编写程序获得不同参数下悬臂柱弯曲屈曲和剪切屈曲的相关关系曲线,提出的近似计算公式,可在实际应用中作参考,例如用于计算高层结构的二阶效应系数。     

反对称竖直柱荷载环形基础的内力计算(上)

本文对文献[1]作了补充,讨论了反对称竖直柱荷载作用下,弹性地基上的环形基础的内力计算方法,使文献[1]的方法也可用于将上部结构水平力转化成为反对称竖直柱荷载的情况。本文的适用范围为,在垂直及水平荷载组合下,基底最小反力应等于零或大于零。     

单厂柱头在垂直与水平荷载共同作用下三向应力水状态的有限元分析

前言在我国大多数地区,单层工业厂房普遍采用钢筋混凝土结构排架体系。在排架内力分析中,柱顶除承受屋盖传递的垂直荷重外,还作用有水平荷载。例如,地震荷载和柱顶以上的集中风荷载等,这些水平荷载都被认为是通过柱顶和屋架的连接节点而作用于柱顶的,通常的单层工业厂房结构设计,就是在     

柱顶偏心距对Г形刚架稳定性的影响

计算了Г形刚架在柱顶集中荷载作用下的一阶屈曲荷载,并预测了柱顶荷载的偏心距对刚架稳定性的影响;利用大型通用软件ABAQUS对理论计算值和预测结果进行了验算,结果表明数值分析的结果与理论值有较好的吻合,同时与预测结果相符合。     

地下室连梁对串联隔震系统稳定性的影响

文中对独立柱,独立柱柱顶加连梁两种隔震建筑下部结构设计方案进行了比较。采用ABAQUS非线性有限元分析软件对这两种结构形式进行实体建模。在初始水平力作用下,计算两种结构形式在竖向荷载作用时的轴向承载力。通过竖向荷载-水平位移曲线对两种隔震建筑下部结构设计方案进行定量对比分析,并判断其破坏形式。     

中欧钢结构塔架风荷载作用的对比分析

介绍了中欧规范中钢结构塔架风荷载计算方法的差异,以某钢结构塔架为例,从风振系数、水平力、塔底反力等方面,比较了两种计算方法对钢结构塔架的作用,以供同类工程参考。     

砌体结构设计中的若干问题(29～32)

29 弹性方案和刚弹性方案单层房屋的计算 弹性方案的房屋在砌体结构中只在单层房屋中存在。多层房屋砌体结构几乎不设计成弹性方案,有人曾作过类似计算,发现柱顶变形极大,墙柱截面也大。由于这种房屋整体性差,抵抗连续倒坍的能力很低。这也是地震区多层房屋要求横墙间距限值的原因。但在单层房屋中应用,却是合适的。 弹性方案单层房屋的内力计算实际上即为排架计算,风荷载起着重要作用,不能忽略。以单跨排架而言,可采用图7的方法,在柱顶设置刚度支座求出其反力,然后予以叠加。对于屋盖竖向荷载,当共有偏心时,由于二边对称不产生侧移,产生的内力将与刚性方案相同。上述两荷载叠加结果为:     

柱承重模块化钢框架抗侧刚度足尺试验与理论计算方法研究

作为高度集成的预制装配化建筑形式之一,柱承重箱式模块化钢结构建筑因成本低、效率高和节能环保等优势成为工业化建筑结构的发展热点。为得到该类结构在水平荷载作用下的受力性能,提出基于D值法的修正分析方法,并对足尺双层单跨柱承重箱式模块化钢结构进行水平荷载作用下的受力性能试验,得到了结构的整体抗侧刚度,分析了加载过程中结构的受力和变形特征,提出了结构在水平静力荷载作用下的简化分析模型,并对其准确性进行了验证。结果表明：柱承重箱式模块化钢结构能够较好地抵抗水平荷载作用,在达到现行规范要求的柱顶位移限值时节点未出现明显破坏;采用简化分析模型能够快速地计算箱式模块化钢结构的抗侧刚度,其结果比传统理论计算方法的更为精确。     

带悬伸段柱计算长度的讨论

运用逐段分析的方法,并结合转角-位移法基本方程的推导,建立了考虑剪切变形影响的带悬伸段柱的稳定方程.对比分析了有关文献给出的轴力作用在柱顶且不考虑剪切变形影响的相关计算长度系数的拟合公式,给出了各公式拟合的计算长度系数用来求临界荷载时造成的误差;指出了柱脚铰接和刚接时临界荷载差值的关系;给出了轴压力对转角约束刚度的影响分析.以上分析结论对工程设计有一定的使用价值.