水平荷载作用下交错桁架结构的内力和侧移计算

本文通过对交错桁架结构在水平荷载作用下受力特点的分析,把结构中的楼板等效于与横向框架铰接的刚性链杆,建立了构件内力、层间侧移和楼层侧移计算的平面协同分析模型。通过对结构中柱子和竖向腹杆的受力分析,给出了交错桁架结构中柱子和竖向腹杆侧移刚度的力学计算模型和计算公式。根据水平荷载作用下桁架中远离空腹节间的弦杆弯矩较小的特点,假定桁架弦杆只在空腹节间和与其相邻的节间存在弯矩,给出了桁架侧移刚度的力学计算模型和计算公式。在楼板刚度无穷大假定的基础上,运用同一楼层水平侧移相等这一条件,提出了考虑柱子轴向变形影响的刚性链杆中轴力、构件内力、层间侧移和楼层侧移的计算方法。实例分析结果表明,本文方法简单实用,与ANSYS分析结果接近。     

钢筋混凝土偏心受压构件挠曲二阶效应计算方法

在设计中通过结构分析求出构件内力,对于有侧移的结构需考虑侧移及挠曲两种重力二阶效应的影响,对于无侧移的结构只有挠曲二阶效应的影响。一般结构分析求得的是构件端部内力,须在此基础上再分析由于构件挠曲是否会使构件中某个截面的弯矩大于杆端弯矩。对钢筋混凝土偏压构件的这种挠曲二阶效应计算问题从理论上做了分析说明,并将所得结果与有关规范的计算方法予以比较,以便加深理解及合理应用。     

水平地震作用下交错桁架结构体系的简化计算

对交错桁架结构体系的受力特点、侧移和变形进行了分析,指出了用底部剪力法简化计算交错桁架结构体系的水平地震作用时应注意的几个问题,并对其简化计算过程进行了分析。     

水平荷载作用下考虑扭转效应的交错桁架内力和位移计算

通过对交错桁架在水平荷载作用下受力特点和水平荷载传递途径的研究,在楼板刚度无穷大假定的基础上,提出了水平荷载作用下考虑扭转效应的桁架内力和楼层位移简化计算方法,给出了层分析模型的质量中心、刚度中心、计算偏心距的计算公式,考虑弦杆-楼板组合梁效应的桁架侧移刚度计算公式.结合算例,对简化方法与有限单元法的计算结果做了对比.其结果表明,两者相差不足5%.     

高温作用下钢交错桁架结构侧移简化模型

结合钢交错桁架结构的特点,提出了其在火灾高温作用下的三折线简化模型,并对高温作用下结构的侧移变化特征和高温引起的附加倾覆力矩进行了分析,给出了相应的理论表达式;结合有限元法,通过具体算例对该模型进行了验证。结果表明:侧移简化模型能较好地描述钢交错桁架结构在水平荷载和高温作用下的侧向变形情况;结构侧移和附加倾覆力矩计算方法简便可行,并具有较好的精度。     

空间桁架结构的非线性追踪分析理论

本文提出了空间桁架结构基于Euler坐标描述的非线性分析方法.几何非线性分析包括考虑结构发生杆端大侧移、杆端大转角下的平衡条件,导出了杆件切线刚度矩阵的显式.材料非线性包括考虑压杆弹塑性失稳前和失稳后的荷载-位移路径.运用本文模型可追踪空间桁架结构外力与位移关系的全过程.     

弱支撑框架柱计算长度系数的实用算法

《钢结构设计标准》给出了强支撑无侧移框架柱和无支撑自由侧移框架柱计算长度系数的计算表格,而对于介于这两者之间的弱支撑弹性侧移的框架柱,目前规范尚缺少相应的计算公式和表格。对此,本文基于弹簧-摇摆柱模型建立了弱支撑弹性侧移框架柱的扩展结构,通过临界荷载因子实现了扩展结构的临界力与原结构的临界力之间的转换,将求解框架柱计算长度系数的复杂二阶问题转化为计算压杆抗侧刚度的简单一阶问题,获得了一种确定弱支撑受压柱计算长度系数的实用算法,并提供了相应的计算表格。本文还推导了可按照无侧移框架柱计算稳定性的侧移临界刚度,此刚度可作为计算框架柱二阶效应时选择按照P-Δ效应还是P-δ效应的判别标准。最后,选取了2个算例进行计算验证,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。     

交错桁架结构体系的极限承载力及其影响因素分析

本文基于非线性连续介质力学理论和内力屈服面塑性流动理论,推导出计算交错桁架结构体系极限承载力的二阶弹塑性刚度方程。在该刚度方程的构造中不仅考虑了单元截面上的轴力、剪力、弯矩、扭矩以及结构剪切变形的影响,还考虑了杆端塑性铰处内力之间的相互影响。数值计算表明本文方法具有良好的计算精度。最后,本文还在此基础上就结构高宽比、荷载偏心、柱子截面形式和平面桁架的形式等因素对交错桁架结构极限承载力的影响进行了探讨,结果表明当交错桁架结构体系达到其极限承载力时,杆件的塑性铰主要集中分布在下部楼层,设计时建议适当加大下部楼层的杆件截面,以保证结构具有足够的极限承载力。此外,在偏心荷载作用下,柱子截面形状对结构极限承载力的影响较大,其工形截面的影响要比箱形截面更为显著。     

水平地震作用下二阶效应对框架侧移的影响分析

在水平地震作用下，重力荷栽因框架的侧移引起的二阶弯矩对侧移产生二阶效应。框架侧移一般按弹性计算，没有考虑框架梁柱开裂的影响，但在实际结构使用中，混凝土构件一般是允许带裂缝工作，这将引起截面刚度的下降，本文考虑框架梁柱开裂对截面刚度的影响，分析了二阶效应对框架侧移的影响。作者编制了计算程序，计算了大量的算例，得出了一些规律。     

钢-混凝土组合框架柱的稳定设计方法

针对钢-混凝土组合框架的特点,利用考虑滑移影响的组合梁等效刚度计算方法,考虑组合楼盖的组合效应、组合梁与柱的实际约束程度以及节点的半刚性连接特征等因素,推导出有侧移和无侧移半刚性组合框架柱组合梁的刚度修正系数,提出了有侧移及无侧移组合框架柱的稳定设计方法.算例分析结果表明,该设计方法有效地利用了组合效应和节点的延性,具有较好的经济效益.     

循环荷载作用下空腹式交错桁架钢结构抗震性能试验研究

为研究空腹式交错桁架结构体系的抗震性能,进行了1个5层空腹式交错桁架钢结构1/3缩尺模型试验,研究了该结构体系在循环荷载作用下的抗震性能和破坏机理,并从滞回性能、刚度退化、结构延性、耗能能力及破坏模式等方面评价该结构体系的抗震性能。试验及分析结果表明:该结构具有承载能力高、变形能力较强、耗能能力好等优点,但其侧向刚度偏弱,各层层间位移延性角差别较大,结构沿高度方向侧向刚度分布不均匀。应力测试结果表明,该结构塑性铰开始形成于桁架腹杆,然后是桁架弦杆,最后在柱中形成塑性铰,地震能量主要通过桁架耗散,其破坏属于梁铰机制,满足强柱弱梁的抗震要求。     

交错桁架结构动力特性的简化分析方法

根据交错桁架结构质量和刚度分布比较均匀的特点,构造了一个与其质量和刚度分布相近的假想结构,并给出了假想结构各阶频率和振型的简化计算公式;基于矩阵摄动理论,给出了交错桁架结构和假想结构之间质量、刚度、自振频率和振型之间的关系表达式及其系数的计算公式,采用该理论对交错桁架结构自振频率、振型及地震效应进行了算例分析。结果表明:该方法避免了迭代计算,计算工作量小,且可以计算结构的各阶自振频率和振型;用该方法计算的自振频率及振型与精确解吻合较好;高层交错桁架结构采用底部剪力法和采用振型分解反应谱法计算的结构作用效应相差明显。     

大跨度短撑杆式张弦桁架结构形式的研究

结合短撑杆式张弦桁架的优点,采用有限元软件ANSYS10．0对竖直撑杆式张弦桁架和v形撑杆式张弦桁架进行计算,得出竖直撑杆式张弦桁架的受力性能好,但没有V形撑杆式张弦桁架美观的结论,从而为工程设计积累了经验。     

钢结构交错桁架多层公寓的设计

结合一个7层公寓结构方案的初步设计，对比分析了钢结构交错桁架、交错桁架一支撑体系、交错桁架一剪力墙和钢管混凝土交错桁架的抗震性能，以及在满足设计规范前提下的各个结构方案的用钢量。对比设计结果显示，钢管混凝土交错桁架体系可以节省结构用钢量，用钢量为钢结构交错桁架方案的80％。     

交错桁架结构体系设计要点

结合一个交错桁架体系工程方案设计实例 ,对交错桁架体系中的柱子、桁架和楼盖的设计特点 ,以及结构的整体建模分析进行了初步探讨 ,给出了交错桁架体系工程设计中的一些合理建议     

混合式交错桁架体系在循环荷载下的非线性分析

对交错桁架结构抗震性能的研究很少。采用壳单元和梁单元相结合的三维非线性有限元分析模型,分析了一个混合式交错桁架结构在循环荷载作用下的性能,与试验结果比较表明,此计算模型精确、高效。对此模型进行了循环荷载下的滞回性能分析。结果表明,该结构体系具有较好的耗能能力和抗震性能。     

钢结构错列桁架体系结构分析与设计方法的探讨

钢结构错列桁架体系凭借自身的经济、高效、实用等优点,在建筑工程项目中得到了日益广泛的应用,做好钢结构错列桁架体系的结构分析和设计工作,是我国建筑技术人员需要重点关注的课题。本文主要针对钢结构错列桁架体系的结构体系与设计方法进行了分析和探究。     

建筑中的错列桁架结构体系

错列桁架结构体系是高层建筑钢框架结构中的一种新的结构体系 ,它具有侧向刚度大、结构重量轻、造价低等优点 ,同时又能提供在两倍柱距内无柱开间 ,使室内布置呈多样化。为此介绍交错桁架结构体系的结构布置、受力特点和相关构件的设计     

交错桁架中弦杆与腹杆连接节点板的设计与验算

国内交错桁架体系尚处于研究阶段,为了促进这一新型体系在我国的工程应用,对交错桁架腹杆与弦杆连接节点处板件的计算与构造进行研究和分析,比较交错桁架体系中的桁架构造与普通桁架中的节点构造的差异,对该体系的推广和设计有一定的参考价值。