半刚性连接框架柱的计算长度

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本文对半刚性连接框架柱的稳定性进行了研究,分析了半刚性连接节点对框架柱稳定性的影响,提出了计算半刚性连接框架柱计算长度的方法。通过理论分析,推导了具有半刚性连接框架柱的一般屈曲方程。运用有限元模型验证了屈曲方程的正确性,并计算了任意约束条件下框架柱的计算长度系数μ。考虑半刚性连接的影响,对按传统方法计算的计算长度进行了修正,推导了适用于半刚性连接框架柱的修正系数γ。基于楼层屈曲的思想,认为楼层刚度的消失是结构失效的指标,给出了两种考虑楼层屈曲的计算方法。为便于理论推导和实际应用,引入了端部约束系数r的概念,并把有侧移半刚性连接框架柱的侧向刚度S表示成端部约束系数r和参数Φ(Φ=kl)的函数。利用比例加载假定,提出了半刚性连接框架柱计算长度的实用计算公式。 运用楼层屈曲的理论,对多个计算模型进行分析,取得了与ANSYS有限元模型相近的结果;与理论值相比,误差很小。参考欧洲规范EC3,本文对半刚性连接的分类进行了探讨,验证了欧洲规范EC3的合理性。《钢结构设计规范》GB50017-2003没有对半刚性连接框架柱的计算及分类做出明确的规定,本文的研究对设计者提供了参考。
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