柔性连接钢框架简化分析的等效代替框架法

本文用变刚度的螺旋弹簧模拟钢框架梁柱节点柔性连接的弯曲特性,推导了柔性连接钢框梁单元的转角位移方程。通过引入横梁修正线刚度,将等效代替框架法推广应用于柔性连接钢框架的结构分析,其计算十分简便。     

柔性连接钢框架P—△效应的简化计算

本文以部分框架为计算单元，用变刚度的螺旋簧模拟梁柱节点连接的柔性，建立了性连接钢框架考虑Ｐ－△效应的简化公式，其计算十分方便，可供工程设计人员使用。     

钢框架-支撑结构二阶侧移的分析方法

现阶段钢结构直接分析设计法大多基于承载能力极限状态的全过程直接分析,针对侧移刚度较小的多高层钢结构按此方法设计时,验算其整体柱顶侧移大多超过规范限值的要求。因此,若采用一种基于变形性能的直接分析法,首先对结构二阶侧移预判,再按此荷载水平进行承载力极限状态的验算,可得最终结果与传统计算方法一致,从而简化设计步骤和过程。该文介绍了考虑随机初始几何缺陷数值模拟、拟合公式和神经网络预测3种分析钢框架-支撑结构二阶侧移的方法,3种方法均可得到可靠的预测结果。通过以上方法对结构进行二阶侧移预判后,与规范要求的限值进行比较,选择合理的直接分析设计方法,进行有效简便的结构设计。     

无侧移变轴力框架柱稳定性的等效力法

该文根据无侧移压杆的屈曲形态提出了以轴力对压杆跨中抗侧刚度的削弱来表征轴力负刚度的力学模型,并利用该模型阐释了无侧移框架计算长度系数的力学意义。在该模型的基础上,根据等效负刚度相等的原则,建立了无侧移框架柱中力与柱顶力之间的等效关系,推导了等效力系数的计算公式。通过该系数,可以将柱中力折算到柱顶,并直接通过规范查取计算长度系数验算框架柱的整体稳定,而不需要重新对计算长度系数进行折算。进一步提出了等效力法,该方法可以很好的解决无侧移框架柱的变多次轴力问题,具有很好的精度。算例计算结果表明：等效力法具有很好的精度和准确性,可供工程设计及理论计算使用。     

高层钢框架二阶效应的实用简化计算

本文提出了高层钢框架二阶效应,包括P-△和P-δ效应的实用简化计算方法。该法便于手算,与精确的电算结果比较表明,本文的简化法具有较好的精度,完全满足工程设计需要。本文还对P-△和P-δ效应对框架工作性能的影响进行了研究和评判。     

钢框架内爆炸连续倒塌简化分析方法

目前我们对建筑结构进行连续性倒塌分析时经常参考和借鉴美国GSA规范方法,这种方法中的倒塌评判标准在我国不是很适用。爆炸激励仿真分析方法虽然可以考虑空气冲击波对结构的作用及结构构件的损伤破坏,但是由于计算量过大而很难在实际工程中应用。该文利用简化的爆炸荷载考虑爆炸空气冲击波对结构构件的作用;利用可以考虑应变率效应的非线性...     

梁一端铰接的框架柱侧移刚度计算

根据计算一般规则框架柱侧移刚度Ｄ值的基于假定,推导出梁一端铰接的框架柱侧移刚度计算公式,并列出表格,供计算时使使用。     

有侧移半刚性连接组合框架柱的有效长度系数

利用三层柱的框架模型,考虑了节点的非线性弯矩-转角关系、楼板的组合效应、梁端和柱远端不同边界情况等因素对柱的有效长度系数的影响,推导了有侧移半刚性连接组合框架柱的有效长度系数方程式,并分析了GB50017-2003规范附录D求解的精确性,最后用两个实例:门式组合框架和三层两跨组合框架,研究了荷载大小和非线性弯矩-转角关系对柱有效长度系数的影响。研究表明,对于有侧移半刚性连接组合框架柱,当柱远端处于不同边界条件时,用GB50017-2003规范附录D求得的有效长度系数设计柱偏于安全;节点初始刚度对有效长度系数影响较明显。研究结果可供工程设计参考。     

无侧移刚架的参考弯矩图解法

根据弯知分析法的原理和无侧移刚架的性质，本文得到了无侧移刚架的参考弯矩图解法。刚架杆端位移弯矩图的杆端弯矩及其特性弯矩具有表示刚架具有表示刚架力平衡与位移条件的功能。利用特征弯矩和杆端弯矩应满足的全部条件，以基本未知量为参数，作刚架的参考弯矩图，通过列控制方程，从而得到弯矩图。用本方法解ｎ层刚架，一般只需ｎ个计算简单。     

多层钢框架柱的整体稳定分析

本文从一般情况下的单柱模出发，在理论上得出了抗侧移刚度与框架柱计算长度之间的关系，综合分析了欧注及英国钢结构规范中关于失稳类型的判别标准，并建议在支撑可靠的情况下可考虑非完全支框架结构的支作用。     

半刚性连接钢框架二阶弹塑性稳定分析的QR法

基于QR法研究半刚性连接钢框架的稳定性,采用梁两端附带零长度转动弹簧的通用半刚性连接梁单元,通过转动弹簧和Kishi-Chen三参数模型来模拟梁柱半刚性连接的非线性力学性能,考虑二阶效应的影响,采用塑性铰模型及修正的Newton-Raphson迭代法,建立了平面钢框架二阶弹塑性稳定分析的QR法计算格式和步骤,并设计了相应的C++源程序,最后通过典型算例分析了半刚性连接钢框架的稳定性能,表明了该算法的优越性。     

半刚性连接钢框架的国外的研究和应用

在实际钢结构工程中，理想的铰接或刚接是不存在的。半刚性设计理论的提出，为设计人员对钢框架工作性能的正确评估提供了一种新方法。本文对近几年国外学者在半刚度设计理论方面的研究进行了初步探讨，包括半刚性连接的Ｍ－θ曲线、分类方法及半刚性连接钢框架的设计方法等。     

半刚性连接钢框架稳定性的刚重比控制方法

通过对构件转角-位移方程的修正,推导了半刚接梁单元线刚度修正系数。用等效水平力方法,推导了结构临界重力荷载,提出了用对结构刚重比的控制来进行半刚接钢框架考虑重力二阶效应的稳定计算方法。算例结果表明:连接的半刚性对结构稳定的影响非常大,在该类型钢框架计算时,必须考虑连接刚度的影响。该方法使用方便,计算结果精度高,便于工程设计。同时还计算分析了连接的初始刚度对结构位移和刚重比的影响。     

钢框架端板连接半刚性节点受力性能分析

为研究不同构造对钢框架端板连接半刚性节点受力性能的影响,采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性有限元模型,对单元选取,螺栓受力行为、材料本构以及接触模型等方面进行详细说明;结合国内外已有的钢框架端板连接半刚性节点拟静力试验,对比分析有限元分析和试验结果,深入探讨了钢框架端板连接半刚性节点的受力性能。试验和有限元分析结...     

底部两层框架抗震墙砖房第三层与第二层侧移刚度比的合理取值

本文探讨了底部两层框架抗震墙砖房中底部两层层间侧移刚度的简化计算方法，分析指出了计算第二层侧移刚度采用的层间位移，不能从底部两层框架抗震墙的第二层的侧移减去第一层的侧移得到，应扣除钢筋砼墙在第一层楼板处转角产生的侧移，同时，探讨并给出了底部两层框架抗震墙砖房第三层与第二层侧移刚度比的合理取值为１．２～２．０之间，并且不应小于１．０。     

与圆弧形曲梁连结的框架柱则移刚度

从悬臂直梁出发，可以推导出线刚度与固定端弯矩及铰支端转角的相互关系，进而通过该关系推导出曲梁的折算线刚度。如果考虑楼板的刚度足够大，利用传统的D值法可以直接计算出相关柱的侧移刚度。如果考虑楼板的刚度是有限的，则可以通过建立平衡方程和协调方程得出曲梁中部柱子的位移与其它柱子位移之间的关系，进而可以对曲梁中部柱子侧移刚度的修正系数进行调整，最终可以求出曲梁中部柱子的侧移刚度。     

半刚性上下翼缘连接性能的非线性分析

本文提出了一种确定半刚性梁柱连接弯矩－转角关系的非线性分析方法，理论分析结果与已有试验结果的比较表明，本文方法能较合理地模拟半刚性上下翼缘连接的非线性弯矩－转角（Ｍ－θ）关系，并可用于半刚性连接钢框架的性能分析。     

钢管混凝土框架柱计算长度研究

钢管混凝土框架柱计算长度是合理正确计算其承载力的重要参数,是进行钢管混凝土结构内力分析和设计必不可少的参数,因缺乏系统研究,现行钢管混凝土框架柱计算长度暂参照钢框架柱取值,由于两种结构体系受力特性的差异会导致结果不合理。该文基于ABAQUS软件,通过合理选取钢管混凝土框架的稳定简化模型,同时考虑几何非线性和材料非线性的影响对框架体系进行非线性屈曲分析,从而求解有侧移和无侧移钢管混凝土框架柱计算长度。在此基础上通过大量参数分析,分别得到了有侧移和无侧移钢管混凝土框架柱计算长度系数表,并回归了简化计算公式。为比较不同方法计算结果的差异,选取某四层四跨钢管混凝土框架典型算例进行比较,结果表明：该文考虑初始缺陷和非线性行为所得到的计算长度系数取值方法比现行按采用钢框架柱计算方法的结果偏大,无侧移框架柱变化范围为0.97%~4.05%,有侧移框架柱变化范围为9.95%~27.17%,可见材性差异及初始缺陷对计算长度系数影响较大,不可忽视。     

复合墙板与钢框架的连接节点抗震试验研究

带复合墙板钢框架结构体系在钢结构住宅中得到了广泛的应用,墙板与钢框架的连接节点对这种结构体系抗震性能有重要的影响。为研究连接节点的受力机理及破坏模式,对五榀带复合墙板钢框架结构试件进行水平反复荷载作用下的试验研究,系统对比连接节点骨架曲线与整体结构骨架曲线,分析墙板、节点预埋件、钢丝、混凝土的应力-应变曲线。试验结果表明：该节点有良好的承载力并能实现墙板与钢框架安全有效的连接,预埋件保证了钢框架与墙板之间的协同作用,斜向交叉钢板的设置提高了整体框架以及节点的极限承载力,改善了墙板与钢框架的协同作用。     

基于轴力权重的有侧移钢框架整体稳定性的实用算法

针对规范计算长度系数法逐个构件验算确定钢框架整体稳定的不便以及无法考虑同层柱间的相互支援以及层与层的支援作用的不足,该研究基于弹簧-摇摆柱模型阐述了有侧移框架结构失稳的物理意义。通过结构转换的概念,首先利用框架重复单元求解楼层抗侧刚度及利用临界刚度比系数求解楼层荷载刚度,然后将楼层抗侧刚度和荷载刚度进行整体组装,将求解钢框架整体稳定临界承载力的二阶计算转化为确定框架整体抗侧刚度的一阶问题,最后基于轴力权重加权平均的方法考虑楼层刚度激活程度,获得可直接计算钢框架临界承载力的计算公式。该公式能够判断结构的薄弱层,可以定量地计算楼层之间相互支援程度,避免了计算长度系数法可能因无法考虑两种支援作用造成的不合理设计。算例计算结果表明,该方法具有很好的精度及准确性,可供工程设计使用。