顶底角钢半刚性连接钢框架柱计算长度系数研究

柱计算长度法是钢框架稳定设计的常用方法,顶底角钢连接梁柱节点是一种典型的半刚性梁柱节点。采用抗弯弹簧模拟梁柱节点连接的半刚性,考虑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,得到顶底角钢半刚接钢框架柱计算长度系数的修正公式。     

有侧移半刚性连接钢框架柱的计算长度系数

利用三层柱的框架结构计算模型,引入梁柱线刚度比修正系数,采用螺旋弹簧模拟横梁对柱子的约束弯矩及节点连接的半刚性,考虑连接的非线性弯矩—转角关系,建立梁柱有侧移半刚性连接转角位移方程,推导了有侧移半刚性钢框架柱计算长度系数的公式,本文推导的半刚性连接柱的计算长度系数公式与《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中的刚性钢框架柱的计算长度系数形式相同。研究结果表明:有侧移半刚性连接钢框架柱的计算长度系数比刚性连接的钢框架柱的计算长度系数增大6%~14%左右,故在半刚性连接的钢框架柱的稳定和分析中,应考虑梁柱节点的半刚性连接对钢框架稳定性产生的影响。本文引入的梁柱线刚度比修正系数物理意义明确,计算方法简捷方便,便于工程推广。     

半刚性梁柱节点连接钢框架柱的计算长度取值初探

本文给出了具有半刚性梁柱节点连接框架梁的弯矩转角位移方程。按此方程导出了无侧移框架和有侧移框架柱的计算长度取值方法。该方法与我国规范规定的计算长度取值协调一致,不过考虑半刚性连接时要对横梁的约束刚度进行适当的修正。     

半刚性钢框架柱计算长度系数计算方法的比较

本文介绍了现有的三种半刚性钢框架柱计算长度系数的计算方法：一般屈曲方程法；横梁刚度修正法；转角位移方程法。并分析、比较了此三种方法，得出结论：屈曲方程法计算复杂，一般不采用；另外两种方法相对计算简单，并且可以借助已有的结论及规范，因此采用较多。     

无侧移失稳半刚接钢框架柱计算长度系数研究

按照梁无侧移失稳形式,采用螺旋弹簧模拟节点的半刚性,考虑了节点半刚性及柱两侧节点刚度不同时的相互影响,引入了连接相对柔度u和梁柱相对转角的分配系数α,得到了横梁线刚度修正系数β的计算公式,进而得到了半刚接钢框架柱的计算长度系数公式。     

论计算长度法在半刚性连接钢框架结构设计中的运用

框架中梁柱连接大多介于完全刚接与理想铰接之间,即半刚性连接。基于《钢结构设计规范》GB50017—2003没有对具有半刚性连接约束的受压构件的计算长度给出明确计算方法,本论文将对受压构件在半刚性连接约束下的影响进行探讨,分析受压构件在半刚性连接约束下的计算长度系数。     

有侧移失稳半刚接钢框架柱的计算长度系数研究

本文按照梁有侧移失稳形式,采用螺旋弹簧模拟节点的半刚性,考虑了节点半刚性及柱两侧节点刚度不同时的相互影响,引入了连接相对柔度u和梁柱相对转角的分配系数α,得到了横梁线刚度修正系数β的计算公式,进而得到了半刚接钢框架柱的计算长度系数公式。由于考虑了柱子两侧节点刚度不同时的相互支援,柱的计算长度系数有所减小。柱子两侧半刚性节点刚度差值愈大,计算长度系数减小幅度愈大。因此,建议在计算半刚性连接框架时,尤其当柱子两侧半刚性节点刚度差值较大时,应按照本文提出的公式进行计算,将获得更精确的解。     

多层多跨半刚性连接钢框架柱的计算长度

本文对常见的五种高强螺栓梁柱连接的连接刚度进行了计算分析,给出了正常使用荷载下横梁线刚度同节点刚度比值的取值范围。然后由文献的方法即可计算多层多跨半刚性连接钢框架柱的计算长度值。     

偏心支撑半刚接钢框架柱计算长度系数研究

通过引入连接转动刚度及偏心支撑,导出了偏心支撑半刚接钢框架柱计算长度系数理论公式。采用ANSYS软件对D形偏心支撑半刚接钢框架进行了非线性屈曲分析,得出了偏心支撑半刚接钢框架柱计算长度系数表,并回归了建议计算公式。     

单跨等截面柱门式刚架结构柱计算长度系数研究

钢骨架轻型屋面板作用下的门式刚架厂房,在铁路类检修厂房中得到较为广泛的应用。其屋面恒荷载取值通常远高于传统压型钢板门式刚架厂房的荷载取值,由于其自重较大,超出了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》的适用范围;而应用《钢结构设计标准》对其进行设计时,梁、柱设计截面往往过大,且大多是由构件局部及整体稳定限值的构造要求引起的,造成工程造价的大幅增大。亟需进行相关研究解决以上问题。结合工程实际,采用力学方法,提出了两种柱脚连接方式的刚架柱顶支座刚度及平面内计算长度系数的计算公式。通过数值拟合,得到了近似公式。研究结果表明计算长度系数只与柱脚连接方式、水平弹簧支座刚度、转动弹簧支座刚度有关。研究结果对铁路类门式刚架厂房的设计具有现实的指导意义。     

带悬伸段柱的计算长度系数的分析和对比

运用小变形弹性稳定理论,通过分析下端刚接的带悬伸段柱的计算模型,导出相应的稳定方程,并将求得的计算长度系数的数值解与下端铰接时的计算长度系数进行对比分析。通过对相应临界荷载的对比分析,指出在确定计算长度系数时常犯的错误。同时给出下端刚接的带悬伸段柱的计算长度系数的设计表格和简化公式。     

门式刚架三阶柱计算长度系数的计算方法

基于梁柱线刚度比和半刚性节点对三阶柱计算长度的影响,通过对一榀三阶柱门式刚架的屈曲分析,得出了三阶柱计算长度系数.目前,多数厂房计算模型被简化为梁柱刚接有侧移模型,忽略梁对柱的约束及半刚性节点对柱计算长度的影响.这种简化与梁柱实际受力情况出入较大,故采用理论公式与有限元计算相结合的方法,考虑梁柱线刚度比和半刚性节点对柱...     

带悬伸段柱的计算长度系数的分析和对比

运用小变形弹性稳定理论,通过分析下端刚接的带悬伸段柱的计算模型,导出相应的稳定方程,并将求得的计算长度系数的数值解与下端铰接时的计算长度系数进行对比分析.通过对相应临界荷载的对比分析,指出在确定计算长度系数时常犯的错误.同时给出下端刚接的带悬伸段柱的计算长度系数的设计表格和简化公式.     

顶底角钢连接对框架柱计算长度的影响

柱计算长度法是钢框架稳定设计的常用方法,顶底角钢连接梁柱节点是一种典型的半刚性梁柱节点。采用抗弯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,得到顶底角钢半刚接形式对钢框架柱计算长度系数的影响。     

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     

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。     

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。     

考虑层相互作用的框架柱计算长度

在放弃了传统计算长度系数法的三个理想化假定后 ,提出了有侧移框架失稳时考虑层间支援的框架柱计算长度的计算方法。对于两层框架 ,求解一个一元二次方程得到各柱柱端的转动约束 ;对于三层框架 ,求解一个一元三次代数方程 ,得到各柱柱端的转动约束。进而由传统公式或规范附表可得到计算长度系数值。对于更多层的情况 ,先确定薄弱层 ,并假设薄弱层的上下层柱远端的梁端约束全部提供给与薄弱层相邻层的柱 ,即可得到精度很高的计算长度系数值