钢结构论坛

1、节点域计算规范的理解 rong：在节点域的计算中，抗震设计和非抗震设计有所不同，差异在于抗震设计中引入了一个折减系数咖（参见《钢结构设计规范》（GB50017—2003）（以下简称“钢规”）式7．4-2—1和《建筑抗震设计规范》（OB50011—2001）（以下简称“抗规”）公式8．2．5—2。所以计算后非抗震设计对节点域的要求更高，经常会使柱腹板更不容易满足要求。     

RC框架结构节点核心区剪力计算方法

准确计算节点核心区剪力设计值是节点核心区抗剪设计的关键。GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》（简称《混凝土规范》）和GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》（简称《抗震规范》）中给出了不同的节点核心区水平剪力计算公式。基于受力平衡条件,对这两部规范中的节点核心区水平剪力计算公式进行讨论,并给出改进建议。结果表明：《混凝土规范》中对不同位置节点受剪计算应采取不同的计算公式,但顶层节点公式未考虑单侧柱端剪力对节点核心区水平剪力的贡献,而《抗震规范》中的建议公式可考虑这一贡献。《混凝土规范》和《抗震规范》中的公式均采用梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和的假定,主要适用于节点核心区几何尺寸远小于梁跨或柱高的情况。建议公式中考虑了单侧柱端剪力对节点核心区水平剪力的贡献,其适用范围更大。     

钢框架-内填薄钢板墙梁柱节点受力性能的研究

采用大型通用非线性有限元软件ABAQUS 6.10对节点域腹板厚度不同的三跨三层框架-薄钢板墙模型进行了数值分析,对节点域腹板的受力性能和节点左右梁端、上下柱端的受力机理进行研究。结果表明,节点域腹板两侧贴焊板补强,塑性变形发生在节点两侧梁端,节点域腹板未补强时,塑性变形集中在节点域腹板;受压柱的节点域腹板受力更为不利;钢板墙拉力场减小了受压柱节点上柱端弯矩,增加了其下柱端弯矩,当层间侧移角大于2%时,节点上下柱端弯矩大小趋于相同;拉力场减小了节点上柱端剪力,增加了下柱端剪力,当层间侧移角大于0.5%时,节点两端剪力变化变缓;数值计算和理论分析表明,《钢结构设计规范》柱腹板节点域抗剪计算公式能够满足框架-钢板墙节点域腹板的计算。     

新旧抗震规范对钢框架节点域验算方法对比

钢框架梁柱节点域抗震验算在钢结构抗震验算中非常重要,文章从对2010抗震规范与2001抗震规范中节点域的验算公式对比分析入手,总结新旧规范规定不同之处,通过计算实例验证新规范的方法更省钢。     

钢框架节点域的宽厚比限值和基于宽厚比的抗剪承载力验算

对于框架柱节点域,我国规范对其板厚借用美国特殊抗弯框架的规定,而抗剪承载力验算则按日本规范的公式改造。然而,这些泊来的规定,其适用范围和相容性都需要进一步厘清。在重读国外有关节点域研究文献的基础上,梳理欧、美、日等规范的有关规定,通过节点域的正则化宽厚比,把这些国际流行规范的腹板厚度要求归纳到同一坐标系进行讨论,并与一些搜集的试验结果比较。进而,根据"高延性-低弹性承载力"和"低延性-高弹性承载力"两条抗震设计思路,基于节点域的宽厚比,诠释抗剪承载力的验算公式。     

多层工业厂房可变荷载地震组合值系数的取值

当多层工业厂房采用等效均布楼面活荷载计算重力荷载代表值时,GB50011-2001(2008年版)《建筑抗震设计规范》均未明确规定对应的可变荷载地震组合值系数ψEC的取值。文中通过2个典型工程算例的比较,发现ψEC对多层工业厂房地震作用计算结果影响较明显,并探讨ψEC的取值原则和提出若干建议,可供多层工业厂房抗震设计参考。     

焊接工字梁腹板的局部稳定和考虑屈曲后强度的计算

新《钢结构设计规范》相对旧规范(GBJ17-88)增加了梁腹板考虑弯曲后强度设计的相关条文,对弯矩、剪力单独作用下的腹板屈曲临界应力作了修正。对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字梁,要求按规定配置加劲肋,并验算腹板的局部稳定性。计算局部稳定的相关公式随着临界应力的修正也作了相应的调整。为便于新标准的执行,故详细介绍规范条文修改的理论依据,比较新旧设计方法的差异,并通过设计实例说明了新的设计方法的优越性。     

钢桁架的次应力和极限状态

钢桁架通常按节点铰接对待,但实际构造却经常形成刚性节点。《钢结构设计规范》(GB50017-2003)规定,当杆件高长比超过一定数值时,应考虑节点刚性所引起的次弯矩,但规范并未指出如何计算次弯矩的效应。通过桁架承载能力极限状态的分析,提出了考虑次弯矩时杆件强度和稳定性的计算方法,建议的公式可用于设计工作中。     

关于加劲肋设置的讨论

1 问题的提出 何杰 梁、柱腹板加劲肋在什么情况下需设置?<门式刚架轻型房屋钢结构技术规程>(CECS 102∶2002)(简称"门规")中的规定比较含糊,只指明在有集中力作用的位置应设置,但是如果腹板高厚比超过<钢结构设计规范>(GB 50017-2003)(简称"钢规")限值时,应按"钢规"设置吗?若按"钢规",势必增加用钢量.只要满足"门规"规定,就可以不用设置腹板加劲肋吗?     

外包柱脚塑性抗弯承载力计算分析

GB50011-2001《建筑抗震设计规范》未对矩形钢管混凝土柱外包式柱脚的抗震设计方法进行明确说明,但最新实施的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》明确规定了这种柱脚与基础连接的极限承载力的计算方法。结合工程实例,对外包式柱脚依据新旧抗震规范的计算方法进行对比分析,同时对这种柱脚节点的抗震设计方法进行探讨。     

建筑场地抗震性能评价和结构抗震计算的新规定——GB50011—2001《建筑抗震设计规范》讲座之二

建筑结构抗震设计时 ,场地抗震性能评价的要求 ,主要包括场地地段和场地类别划分、液化判别和处理等 ;结构抗震计算的要求 ,主要包括地震作用方向、地震影响系数的参数、地震作用取值、结构承载力和变形验算等。ＧＢ5 0 0 11- 2 0 0 1《建筑抗震设计规范》(简称“新规范”)与ＧＢＪ 11- 89《建筑抗震设计规范》(简称“89规范”)相比 ,在发震断裂、局部地形影响、场地类别划分方法、时程分析要求、变形验算范围和验算指标等方面有一定的改进 ,并新增了桩基抗震验算、长周期和不同阻尼比的地震影响系数、最小地震作用控制要求 ,总体上使结构抗…     

《钢结构设计规范》(GB50017—2002)焊接工字梁腹板的局部稳定和考虑屈曲后强度的计算

与现行《钢结构设计规范》(GBJ17—88)相比,新修订的《钢结构设计规范》(GB50017—2002)对焊接工字梁腹板屈曲临界应力和局部稳定的计算作了较大的改动,增加了梁腹板考虑屈曲后强度设计的相关条文。对弯矩、剪力和局部压力单独作用下的腹板屈曲临界应力作了修正,考虑了板件的几何缺陷和材料非弹性性能,对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字梁,要求按规定配置加劲肋,并验算腹板的局部稳定性,计算局部稳定的相关公式随着临界应力的修正也作了相应的调整;建议承受静力荷载和间接承受动力荷载的焊接工字梁宜考虑腹板屈曲后强度,按考虑腹板屈曲后强度来计算梁的的抗剪和抗弯承载力,而不再验算腹板的局部稳定。本文详细介绍了规范条文修改的理论依据,比较了新旧设计方法的差异,并通过设计实例说明了新设计方法的优越性。     

新旧建筑抗震设计规范关于“强柱弱梁”的对比和分析

从框架柱弯矩调整系数、抗震构造措施等方面对我国新旧建筑抗震设计规范(GB 50011-2010和GB 50011-2001)关于"强柱弱梁"上规定的差异进行了比较分析,详细地分析了影响"强柱弱梁"实现的主要因素。采用新旧两个抗震设计规范分别对抗震等级为一、二、三级的3个钢筋混凝土现浇楼板框架结构进行了计算分析,分别计算新旧两个规范下,考虑现浇楼板及其钢筋对框架梁抗弯承载力的贡献时节点处柱梁端实际抗弯承载力比,并对其进行了比较分析。     

关于压弯钢构件腹板局部稳定性验算的探讨

提出了直接考虑腹板最大使用压应力条件下 ,压弯构件腹板高厚比限值计算公式 ,该公式可用于非直接承受动力荷载的压弯钢构件腹板局部稳定性验算 ,可以省略钢结构设计规范关于压弯钢构件局部稳定验算中有效截面法的补充验算。实例计算表明 ,该公式在工程设计中是适用的。     

梁柱刚性连接狗骨式节点设计方法研究

狗骨式节点能通过将塑性铰外移有效解决梁端脆性断裂破坏的问题从而保护梁柱节点区.从控制方程、设计准则、参数取值及构件验算等方面系统梳理了中美规范对于狗骨式节点的设计规定.基于假定的临界设计状态对上述规范之间的差异进行了详细的对比分析.研究结果表明:按照美国钢结构规范设计的狗骨式节点,塑性铰会优先或仅出现在削弱中心截面处,可实现塑性铰外移并保护梁柱节点区;而中国规范中的"强节点"公式中,计算节点区的承载力时使用了材料的极限强度,使得满足规范要求的截面削弱系数较小,难以保证节点区的塑性铰外移,且是否考虑钢梁腹板的抗弯作用对节点设计的影响有限.推导了弯矩梯度折减系数及框架梁抗侧刚度折减系数的计算公式,进一步明确了狗骨式节点在多遇地震设计组合下的强度复核原则和弹性分析时框架梁抗侧刚度的取值原则.最后给出了针对狗骨式节点的设计建议.     

某大型钢框架煤塔复杂节点设计和分析

利用有限元软件ANSYS,对某大型煤仓支承钢框架结构的复杂节点域进行计算分析,结果表明：对复杂钢结构体系,因节点域构造复杂,其应力分布需采用有限元法补充计算,并应根据有限元分析结果进行承载力验算;节点域某些地方会进入塑性,如塑性区较小可按计算部位的＂平均应力＂进行承载力验算,如塑性区过大应增大截面或增设加劲肋使其满足承载力的要求;所设计的节点域变形很小,腹板没有发生局部鼓曲,符合总体结构刚性节点的假定。     

腹板加劲H形截面框架梁塑性耗能区的抗震性能试验研究

针对腹板宽厚比较大的H形截面钢框架梁塑性耗能区延性较差的问题,提出在其腹板设置纵向加劲肋以改善抗震性能的方法,并进行试验验证。通过4个梁腹板设置纵向加劲肋和1个未设置纵向加劲肋的梁柱刚接节点试件的反复加载试验,对框架梁端塑性耗能区腹板设置纵向加劲肋前后的抗震性能进行对比研究。试验以梁腹板采用弹性设计截面的试件为基准,考察在腹板设置一道、两道纵向加劲肋后塑性耗能区抗震性能的改善程度;并与塑性设计截面腹板梁的试件、部分塑化截面腹板设一道纵向加劲肋的试件进行抗震性能的比对。试验结果表明：设置纵向加劲肋可显著提高H形截面框架梁塑性耗能区的抗震性能;梁端塑性耗能区翼缘宽厚比满足塑性设计截面的要求,腹板采用弹性设计截面的宽厚比,当设置一道或两道纵向加劲肋时,可达到不低于塑性设计截面或GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》二级抗震框架梁端耗能区的抗震性能要求;弹性设计截面腹板纵向加劲肋分隔的区格板件宽厚比与实腹梁腹板宽厚比相当时,抗震性能基本等价。     

少墙框架的规范理解与应用

对新版抗规GB 50011-2010建筑抗震设计规范与新版高规JGJ 3-2010高层建筑混凝土结构技术规程两本规范中的"少墙框架"的定义与设计方法进行了归纳和对比,并在此基础上进行了少墙框架结构和框架结构的经济性比较,得到了一些有益的结论。     

钢柱外包式柱脚抗震设计问题

柱脚是钢结构中上部主体结构与基础连接的重要节点,外包式柱脚常用于重钢结构厂房,其计算假定为柱脚刚接,在地震作用效应时传递弯矩至基础。GB50011-2010《建筑抗震设计规范》明确规定了这种柱脚设计时的极限承载力计算方法。构造要求的柱截面面积条件在节点弹塑性承载力设计中起控制作用的情况,在实际设计过程中常出现。从钢结构框架柱的截面确定方法入手,对不同规范规定的长细比限值进行比较,用极限弹塑性设计抗弯承载力要求和多遇地震抗弯承载力要求来分析比较外包式柱脚的设计,满足柱脚配筋设计的经济性和合理的计算要求。     

《高层民用建筑钢结构技术规程》修订纪要

我国《高层民用建筑钢结构技术规程》执行的是国家抗震规范的规定,按小震弹性设计选择截面。抗震框架设计均考虑强柱弱梁要求,支撑框架柱计算长度取1.0但控制支撑保持较低应力比,抗强震时对梁柱连接加强或采用RBS连接,柱连接板焊缝端部围焊,梁腹板用螺栓连接。上、下翼缘过焊孔取相同高度。梁柱连接的计算,将梁腹板连接划分为受弯区和受剪区。高强螺栓连接计算考虑多种破坏模式。构件连接系数对不同情况区别对待。对支撑框架和钢框架-混凝土核心筒的抗震设计,分别规定了不同的框架部分的剪力分担率。中心支撑长细比限值对Q235取120。节点域强度计算在考虑框架柱的剪力和轴力时仍采用近似方法。