平板柱脚对轴压柱转动约束的研究

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目前,我国《钢结构设计规范》(GB50017-2003)对于采用平板柱脚的轴心受压柱,柱脚均当作理想铰接对待,未考虑柱脚对柱的转动约束作用。而理论分析和试验研究均表明平板柱脚具有相当可观的转动约束作用。为了研究平板柱脚对柱的转动约束作用,本文对采用平板柱脚的H型截面柱进行了试验研究。试验得到了柱脚弯矩-转角曲线,研究了底板厚度、锚栓数量以及长细比对转动刚度的影响,并分析了转动刚度对柱计算长度系数的影响;利用ANSYS软件建立平板柱脚有限元模型,对试验试件进行计算,并将计算结果与试验结果进行对比,验证了模型的准确性,在此基础上,系统分析了底板厚度、锚栓数量与直径、柱截面尺寸、长细比、混凝土强度等级以及钢材型号等因素对轴压柱平板柱脚转动刚度的影响。本文基于试验数据,对轴压柱平板柱脚转动刚度的计算公式提出了建议;推导得出了柱脚转动刚度与柱计算长度系数之间的关系。在对试验试件柱计算长度系数进行计算的基础上分析了底板厚度、柱截面尺寸、长细比以及混凝土弹性模量对计算长度系数的影响。
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