半刚接钢框架柱的计算长度系数取值研究

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本文在总结了国内外对半刚接钢框架柱的计算长度系数研究的基础上,分别按照横梁有侧移和无侧移两种失稳形式,采用螺旋弹簧模拟节点的半刚性,考虑了梁柱间的相对转角,通过引入梁柱线刚度比修正系数和梁柱相对转角影响系数的计算方法,对“钢规”(GB50017-2003)中刚接钢框架柱的计算长度系数的分析方法进行了修正,得到了考虑半刚性影响的梁柱线刚度比的修正公式,进而得到了半刚接钢框架柱的计算长度系数修正公式,探讨了梁柱节点的半刚性对钢框架柱计算长度的影响。对有侧移半刚接钢框架,讨论了考虑相邻层间柱的相互影响对柱的计算长度系数的进一步修正。 研究结果表明:节点的半刚性对柱的计算长度系数有明显的影响,影响程度与节点的形式、构造以及梁柱特性有关。半刚接钢框架按照横梁有侧移和无侧移两种情况柱的计算长度系数修正公式与“钢规”(GB50017-2003)刚接框架柱的计算长度系数公式在形式上完全相同,修正公式中的梁柱线刚度比考虑了半刚性的影响。 相邻层的层间位移不同对有侧移框架柱的计算长度系数有明显的影响,研究表明:柱的计算长度系数不但与所计算柱两端节点处的梁柱修正线刚度比有关,还与所计算柱两端各柱的相对线刚度比、所计算柱与上、下相邻层柱的线刚度比、所计算柱与上、下相邻层柱的长度比有关。 研究结果表明:半刚性对有侧移和无侧移钢框架柱均有影响,对有侧移的影响较无侧移情况更为显著,节点形式不同,半刚性的影响程度也有差异。因此在半刚接钢框架的设计和稳定分析中,应考虑半刚性对钢框架柱的计算长度产生的不良影响。
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