钢框架二阶效应分析的迭代计算方法研究

多层钢框架结构同时承受水平荷载和竖向荷载的作用,会表现出较大的柔度,因而在结构分析中考虑二阶效应,即竖向力与结构变形的相互影响是非常重要的.本文基于迭代的思想,采用了一种考虑二阶效应的多层钢框架结构分析方法,并对两个典型钢框架模型进行了分析.通过与基于ANSYS商用软件进行线性及几何非线性分析结果的比较,表明该近似方法...     

平面钢框架的二阶弹性分析方法

根据美国钢结构设计规范AISC 360-10给出的用于测试计算软件二阶弹性分析能力的基准模型,测试了SAP2000和Open SEES 2种软件,发现SAP2000的计算误差在6%以内,具有较好的二阶弹性分析能力,而Open SEES的误差达到了21.88%。对一个2跨10层的平面钢框架进行二阶弹性分析,并与一阶弹性分析的结果比较,两者的计算结果差异很大,所以为了得到结构的真实响应,特别是结构的真实侧移,对高层钢框架进行二阶弹性分析是必要的。算例的二阶弹性分析结果与规范给出的近似计算结果相差不大,规范给出的近似分析方法具有较好的精度,可以用于工程设计。     

低层钢框架结构二阶效应分析

对典型的低层钢框架结构进行了有限元分析和二阶效应影响的研究,比较了二阶近似分析结果与二阶精确分析结果,得到了一些规律,相关探讨可供设计人员参考.     

多层钢框架二阶弹性内力分析

采用有限元分析软件，分别对4个典型框架模型进行了一阶和二阶弹性内力分析，并通过与现行《钢结构设计规范》（GB50017-2003）给出的一种二阶弹性分析的近似方法的计算结果作对比，分析了该近似方法对于各种形式框架的适用性。     

斜屋顶钢框架的弹性屈曲及二阶受力性能

该文工作有双重目的：（i）介绍考虑了弹性平面内稳定和二阶受力性能的无支撑单层斜屋顶钢框架的研究结果;（ii）提出、验证并阐述一种有效方法如何用于这种常用类型框架的设计。在完成了（i）给出相应的框架屈曲模式和P-△二阶效应的特点;（ii）给出了计算相应的分支荷载和二阶弯矩的精确方法和近似方法等工作之后,该文将这些概念融合到一种有效的设计方法中。特别要指出的是,很明显,由于椽子的坡度,     

多层钢框架二阶弹性近似分析方法

基于GB 50017—2003《钢结构设计规范》和现行GB 50017—2017《钢结构设计标准》提出的一种二阶弹性分析的近似方法,构建了两个典型框架模型,并与有限元计算结果对比,分析了该近似方法的准确性和对于不同框架结构的适用性。     

钢框架柱平面内整体稳定验算的两种方法对比

先建立两个有初始几何缺陷的多层钢框架结构,通过有限元分析分别得到这两个框架的竖向极限荷载Pcr和水平极限荷载Hcr;再对与这两个框架几何及截面相同但没有初始缺陷的框架,用之前计算得到的竖向和水平极限荷载分别按一阶弹性分析和二阶弹性分析得到其内力,用我国现行GB50017-2003《钢结构设计规范》中压弯杆件极限承载力验算公式计算其名义应力,并与实际结果比较。结果证明,进行钢框架压弯杆件平面内稳定验算时,对框架采用二阶弹性分析,并将柱的计算长度取为实际柱长,所得验算结果较对框架采用一阶弹性分析并将柱的计算长度取为框架弹性屈曲长度合理。但总体来说,两种方法的验算结果都均偏于保守。     

二阶弹性分析法在高层钢结构设计中的应用

随着概率极限状态设计法的广泛应用，对铜框架进行二阶弹性分析的需要日趋增长，国家标准《钢结构设计规范}（GB50017—2003，以下简称《钢规》）就规定对有侧移的钢框架宜进行二阶弹性分析并提出了简化计算公式。本文通过一个工程实例说明二阶弹性分析方法在高层钢结构设计中的应用。     

钢框架柱考虑侧移效应的弯矩放大系数实用公式

在现行钢结构设计规范的基础上,结合无支撑纯框架柱二阶近似弹性分析的二阶弯矩放大系数,提出了用于弱支撑框架柱考虑侧移效应的二阶近似弯矩放大系数实用公式。实用公式充分考虑了柱端约束条件、作用于柱上的荷载、柱刚度以及长细比等因素的影响,用于设计更加合理。     

半刚性连接及二阶效应对钢框架影响分析

采用半刚性节点的 Kishi- Chen的 M- R模型 ,并考虑框架的二阶效应 ,编制程序计算钢框架的内力和位移 ,并与我国《钢结构设计规范》提供方法进行对比。结果表明 :在钢框架设计中充分考虑节点半刚性和二阶效应 ,是十分必要和合理的。     

二阶效应对巨型钢框架结构时程分析的影响

巨型钢框架结构一般用于超高层建筑中，二阶效应是很重要的影响因素。本文以结构的变形为指标，三维输入地震波，按照考虑几何非线性和不考虑几何非线性分析了二阶效应对巨型钢框架结构在多遇地震下弹性时程分析的影响和罕遇地震下弹塑性时程分析的影响。计算结果表明，弹性时程分析时可以不考虑二阶效应的影响，但弹塑性时程分析时二阶效应是必须考虑的因素。     

隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形梁与箱形梁异形节点抗震性能试验

对圆弧加强隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形梁与箱形梁异形节点和基本型异形节点进行循环加载试验,研究了贯通隔板圆弧扩大头构造对异形节点抗震性能的影响,获得了该类节点的破坏模式、滞回性能、承载力和塑性转角等抗震性能参数。基于试验结果和力学分析,建议了异形节点域的抗弯、抗剪计算模型,推导了异形节点域的抗弯、抗剪承载力计算公式。结果表明:基本型异形节点滞回曲线劣化明显,节点在刚度较大、几何突变的箱形梁翼缘对接焊缝边缘脆断;隔板圆弧加强异形节点的滞回曲线饱满,承载能力和刚度退化不明显,主要破坏模式为在隔板圆弧加强区形成塑性铰,梁翼缘对接焊缝延性开裂;加载至节点破坏时,贯通隔板与柱壁板间焊缝未发生撕裂破坏,节点域内轻骨料混凝土未压碎或拉裂,轻骨料混凝土与隔板和柱壁板间未发生剥离或滑移;隔板圆弧加强异形节点的塑性转角可达0.038~0.056 rad,承载力较基本型异形节点提高21.5%~56.2%。     

基于极限承载力的钢框架二阶非弹性计算方法

总结了目前多高层钢框架结构计算方法存在的问题。将布莱希(Bleich,F．)建立的考虑残余应力的切线模量概念加以运用,在考虑剪切变形之后,对Liew,J．Y．R．提出的二阶精细化塑性铰法进行修正,进而建立以二阶非弹性分析为基础的基于结构极限承载力的钢框架结构分析方法。     

南京四方现代艺术博物馆钢结构抗震分析

南京四方现代艺术博物馆钢结构体系采用三点支承结构形式,上部质量较为集中,形状很不规则.本文对该馆钢结构部分进行了多遇和罕遇地震下的反应谱和时程分析,并探讨了类似不规则建筑如何进行抗震分析,以使分析结果切实有效地指导实际工程设计.     

北京国贸三期工程高含钢率型钢混凝土异型柱试验研究

以北京国贸三期实际工程为背景,对其核心筒中型钢混凝土异型组合柱进行试验研究。这种柱含钢率高,型钢造型复杂,是一种新型构件。通过对这类构件的轴压、压弯和剪切试验,全面研究构件相应的破坏特征、承载力、滞回性能和延性,并对比研究型钢分散配置后不同连接方式以及不同轴压比的影响。研究表明,这类构件性能良好,且连接板的设置与轴压比大小对性能有直接影响,设计时应予以充分的考虑。通过试验研究提出高含钢率型钢混凝土柱抗剪及压弯承载力计算方法,其计算结果与试验结果符合较好。     

某大型钢结构屋盖体系施工全过程分析

某工程的大型钢结构屋盖支撑于少量不规则的格构式钢柱上，造形复杂，且有部分悬挑，横向和纵向跨度都很大。利用有限元程序对其进行施工过程的模拟分析，为施工过程的分析提出合适的计算力学模型、计算方法，并对施工过程进行仿真模拟。分析结果为该结构的施工提供了精确的数值分析结果和动态模拟。     

Advanced design for trusses of steel and concrete-filled tubular sections

This paper presents an experimental and analytical investigation of buckling behavior of bare steel and concrete-filled steel (CFS) tubes used as columns and as members of trusses. The member resistances of the columns and trusses consisting of steel and CFS tubular members are compared to demonstrate the beneficial effects of the in-filled concrete, with their resistances predicted using the conventional effective length and second-order analysis methods of design in various international standards such as Eurocode 3 (EC3), Eurocode 4 (EC4), CoPHK, AISC-LRFD and AS5100. Test results are further used to validate the proposed second-order analysis, which skips the assumption of effective length, for accurate and reliable design of composite members. The present holistic approach of considering composite members as constituting elements in a truss represents a piece of original work on testing and design of structures as a system, rather than designing members in isolation in the traditional member-based design.