基于非全柱失稳模型的钢框架柱计算长度系数

《基于非全柱失稳模型的钢框架柱计算长度系数》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于非全柱失稳模型的钢框架柱计算长度系数　　摘要：针对传统“七杆模型”在确定计算长度系数过程中关于“全柱失稳”和“所有柱稳定函数相等”的假定与真实情况相差较大，基于非全柱失稳模型，同时考虑柱稳定函数的不同，提出了一种改进方法，并进行了一系列数值计算。研究结果表明：改进方法所得到的计算长度系数的公式与传统方法是一致的，改进方法公式中参数的计算包含了有别于传统方法的失稳模式、梁柱线刚度、柱轴力和其他层的影响，能更加全面地反映框架的失稳行为；改进方法总体上比传统方法具有更高的精度。　　关键词：钢框架；稳定；计算长度系数；非全柱失稳模型；临界力；屈曲分析　　中

2、图分类号：TU311.2文献标志码：A　　EffectiveLengthFactorofSteelFrameColumnsBasedon　　NonallcolumnBucklingModelCHENYiyi1，2，CHUANGuanghong2　　（1.StateKeyLaboratoryforDisasterReductioninCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，　　China；2.SchoolofCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200

3、092，China）Abstract：Assumptionsthatallcolumnsbucklesimultaneouslyandthatstabilityfunctionsforallcolumnswereidentical，wereadoptedbytraditionalapproach，whilethetwoassumptionsseldomconformedtotherealstructures.Authorsproposedthemodifiedapproachbasedonnonallcolumnbucklingmodel，inwhic

4、hthedifferencesofcolumnstabilityfunctionswereconsidered.Aseiriesofnumericalcalculationwerecarriedout.Theresearchresultsshowthattheapproximateformulaeoftheeffectivelengthfactorinmodifiedapproachareconsistentwiththatusedintraditionalapproach，whileparametersofapproximateformulasinm

5、odifiedapproachincorporatetheeffectofbucklingmodel，stiffnessofbeamandcolumn，columnforceandotherstoriesoftheframe，whichcanreflectthebehavioroftheframemorecomprehensively.Theproposedapproachimprovestheaccuracycomparedwiththetraditionalapproach.　　Keywords：steelframe；stability；effec

6、tivelengthfactor；nonallcolumnbucklingmodel；criticalload；bucklinganalysis　　0引言　　在框架的稳定分析中，计算长度系数法避免了对框架做整体分析，方便实用。关于计算长度系数的确定，各国许多规范都基于传统的“七杆模型”[13]。然而传统方法引入了过多理想假设[47]，与实际情况不符，不断有研究者对其进行改进。Bridge等[8]改进了传统模型中刚度参数的计算，Essa[9]考虑了柱远端的边界条件，分别考虑了刚接、铰接约束。Kishi等[1011]考虑了梁柱结点的半刚性连接，扩大了传统方

7、法的适用范围。Tong等[12]放弃了有关柱端转角的假定，详细研究了单跨2层、3层框架的屈曲，并用合并法将其推广到多跨框架。　　本文中笔者提出了一种对传统模型的改进方法，其核心是放弃传统方法中“所有柱同时失稳”的假定，不对柱端转角预先做出假定，而以结点的弯矩平衡条件来确定；考虑了柱轴力的分布，放弃了柱刚度系数不考虑实际轴力的假定；进行了一系列数值计算，对比传统方法与改进方法的精度。此外，考虑到框架的有侧移失稳具有层失稳的性质[13]，采用层间屈曲法[1416]进一步修正计算长度系数。　　1现行规范中计算长度系数假定的不合理性在现行规范中，采用了以下2个

8、重要的假定：　　（1）所有柱同时失稳，柱端转角隔层相等。　　（2）所有柱的刚度参数lP/（EI