钢框架稳定实用计算方法研究

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稳定性是钢结构的一个突出问题,在各种类型的钢结构中,都会遇到稳定问题,如果这个问题处理的不好,就会造成不应有的损失。钢框架的弹性稳定问题是钢结构领域中的一个主要问题,研究理论比较成熟,但还存在一些问题。为此本文主要针对现行规范的不完善对平面钢框架的弹性稳定性进行了分析和研究,找到了一个区分钢框架两种失稳模态的合理判断标准,提出了一个方便工程设计的实用计算公式。论文的主要研究工作与成果如下: 1.介绍了有限元分析结构屈曲荷载的基本方法,并编制了程序。 2.分析研究了平面钢框架的弹性稳定性问题,把框架的稳定问题转化为柱子的稳定问题,在前人研究成果的基础上,进一步考虑同层抗侧移约束和层间柱的转角约束的影响,建立了计算模型,运用转角位移法推导出了任意抗侧刚度下,柱子在有侧移和无侧移两种屈曲模态下的稳定方程。 3.分析研究了钢框架在发生有侧移和无侧移失稳时计算长度之间的关系,利用推导出的稳定方程,给出了门槛支撑刚度的计算公式,并列出了图表。在研究了我国《钢结构设计规范》(GBJl7-88)所规定的框架发生有侧移失稳和无侧移失稳的划分标准的基础上,利用算例分析比较,认为门槛支撑刚度作为区分有侧移和无侧移失稳的判断标准是合理的,并给出了区分钢框架有无侧移的基本方法。 4.进一步研究了钢框架发生有侧移失稳时的临界荷载同支撑刚度之间的关系,提出了任意抗侧刚度下,钢框架发生有侧移失稳时的实用计算公式。考虑了各种因素的影响,对实用计算公式进行了修正。
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