钢结构论坛

话题：关于计算长度问题的讨论（上） 1柱平面内计算长度 1．1吊车梁自重及双层吊车的柱子平面内计算长度系数Crazyphp： 在计算双层吊车厂房时，柱平面内的一支撑点因假定在上层吊车牛腿处，故应把柱子平面内的计算长度设为从柱底到上层吊车牛腿距离乘以计算长度系数。而PKPM程序中默认的计算长度系数为-1。     

关于计算长度问题的讨论(上)

<正>1柱平面内计算长度1.1吊车梁自重及双层吊车的柱子平面内计算长度系数Crazyphp:在计算双层吊车厂房时,柱平面内的一支撑点因假定在上层吊车牛腿处,故应把柱子平面内的计算长度设为从柱底     

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。     

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话题：关于承载能力的讨论（二） 2平面内稳定性 2．1关于柱平面内稳定应力对应长细比超限值 acad： 两榀刚架，均为三连跨，除吊车外，荷载及平面尺寸均相同，柱高12m，牛腿高9m，柱间支撑设在72m处。平面外长度均相同，A榀每跨都有吊车（共3台）；B榀2跨有吊车（共2台），一边的边跨无吊车，若用同样截面，     

柱脚固接有吊车厂房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阶型变化 ,对于柱脚固接的阶型柱 ,规范只给出了顶端铰支或固支时的计算长度系数 ,没能考虑梁对柱的约束作用。通过对柱脚固接阶型的弹性屈曲分析 ,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较好。在此基础上 ,对计算长度系数公式进行了简化     

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;     

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。     

国外期刊论文简介

半刚性组合框架在竖向荷载作用下的实用设计方法;预测钢-混凝土组合楼板部分协同工作结构性能的简化模型;约束钢梁在升温段和降温段的试验;内埋I字形钢的组合柱的抗火性能——截面尺寸和荷载比的影响;钢柱抗火设计的屈曲长度.     

柱顶无侧移单阶柱计算长度系数的实用计算

本文推导了适用于双跨和多跨单层厂房框架的柱顶无侧移单阶柱的屈曲方程,从而得到上段柱和下段柱的计算长度系数,除列出了μ_2值的数表外,为便于应用,还给出了单阶柱下段计算长度系数的实用计算公式。     

24m双跨钢结构单层厂房柱间支撑的布置及计算

为确保房屋承重结构的正常工作,一般需要沿房屋纵向柱之间设置柱间支撑,其作用是：用以保证房屋的纵向稳定和空间刚度;确定柱在排架平面外的计算长度;承受房屋端部山墙风力、吊车纵向刹车荷载、温度应力和地震作用,并将上述荷载传至基础上。     

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。     

影响钢框架柱计算长度系数的因素

计算长度系数法避免了对结构做整体屈曲分析,因此得到广泛应用。钢框架柱的计算长度系数与多因素有关,体现在初始几何缺陷、荷载条件、节点连接刚度、支撑刚度、层间相互作用和二阶效应等方面。国内外的许多学者已经推导了一些框架柱的计算长度系数公式,但一般是在一定的假设条件下推导出来的,没有充分考虑影响框架柱的计算长度系数因素。通过综述这些因素的影响,为今后提出更精确的计算长度系数方法提供参考。     

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．     

An analytical model for evaluating axial boundary stiffness of steel beam restrained by neighboring floor systems

Extreme loading such as blast and impact usually lead to a disastrous damage on targeted columns, such that the column can be seen as completely removed. Under this circumstance, the ‘double-span’ beam system bridging over the removed column can deflect greatly, and catenary action of the beam plays an important role in enhancing its resistance. In this context, a reliable evaluation of the boundary axial stiffness is crucial in predicting the actual response of axially restrained beams. Although a considerable number of factors affecting the boundary restraints of the beam in a frame have been investigated, the influences of planar stiffness offered by surrounding slabs systems have hardly been addressed. This paper proposes a design-oriented procedure for evaluating the boundary axial stiffness provided by adjacent slab systems. Firstly, three components that contribute to the axial restrain stiffness are identified, namely, slabs, steel beams and studs. Then nonlinear deformation functions of the components are proposed, from which the axial restraining stiffness formulas are derived. Due to the fact that only a part of slab length is attributed to resisting the external force if a sufficient slab length is allowed, an ‘effective length’ has to be considered. The axial stiffness formulas are then modified on the basis of the effective length. Subsequently, the reliability of the proposed formulas is validated against a case study of twenty FE examples, and good correlations are observed. Finally, additional stiffness offered by the minor axis bending of the steel beams perpendicular to the restrained beam is investigated, and it is found that the influence is relatively small, and thus can be ignored.     

爆炸荷载作用下钢结构的动力响应与破坏模式

采用对空气扩散有限制的典型爆炸超压模型,考虑应变速率和损伤累积效应对钢材的影响,应用ABAQUS有限元分析软件,对钢柱和平面钢框架在爆炸荷载作用下的动力响应和破坏模式进行了数值模拟和分析。结果表明:采用Johnson-Cook本构模型以及考虑损伤累积效应的失效准则,可以有效地模拟钢结构在爆炸荷载作用下的动力反应;降低柱顶集中荷载或者减小柱长度,可以有效地提高钢柱在爆炸荷载作用下的承载能力;在爆炸荷载作用下,钢柱产生不可恢复的塑性变形而丧失承载能力,是平面钢框架发生整体倒塌的主要原因。     

混凝土Z形柱框架节点核心区抗剪承载力计算分析

通过6个1∶2比例的Z形截面混凝土柱框架中间层中节点的低周往复试验,得到Z形柱框架节点的破坏形态,测得框架节点核心区极限抗剪承载力试验值,并利用现行相关规范给出的公式计算节点核心区受剪承载力的验算值,把试验值与规范验算值进行比较分析,得出采用现行规范计算Z形框架柱节点核心区抗剪承载力的偏差,所得结论可为实际工程Z形截面混凝土柱设计计算提供参考。     

轴压比超限时框架柱的恢复力模型研究

根据收集到的28根轴压比超限时框架柱在固定轴向荷载和水平反复荷载作用下的试验结果,分析回归出试验柱的各位移角和刚度与剪跨比、轴压比、配箍特征值等之间的关系。根据轴压比超限时框架柱屈服的截面平衡条件推出的屈服柱顶水平位移和荷载、按《混凝土结构设计规范》(50010—2002)计算的柱顶水平峰值荷载及有关试验回归公式确定出框架柱的恢复力模型。研究表明:轴压比超限时试验骨架曲线强化段在水平轴上的投影长度和屈服位移的比值与配箍特征值成正比,与轴压比和剪跨比成反比;框架柱的强化刚度与弹性刚度的比值随着轴压比增大而逐渐减小,而随着配箍特征值增大和剪跨比增大而逐渐增大。框架柱最大荷载时的刚度及退化刚度与弹性刚度比值的绝对值随着配箍特征值增大而逐渐减小,而随着轴压比增大和剪跨比增大而逐渐增大;框架柱的卸载刚度和再加载刚度随位移幅值增加而退化,且在不同位移幅值下卸载刚度和再加载刚度的退化率与轴压比有关。本文建议的恢复力模型既可     

网架结构在冶金建筑中应用的进展

本文根据冶金工业部门设计建设的一些大、中型工业厂房采用空间网架结构的实践,论述了支承结构为排框架体系、具有繁重工作制的重型桥式吊车作用于排架柱、带有采光通风天窗和连接有抗风墙架结构等对网架设计的特殊要求,考虑多种工况组合时网架一排架的实用设计方法,以及竖向网架作为大开间墙体承重结构的应用,回顾了近五年间网架结构应用于冶金工厂中的进展.