考虑非规则梁影响的钢框架柱计算长度.pdf

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1、第35卷第6期四川建筑科学研究2009年12月SiehuanBuildingScience9考虑非规则梁影响的钢框架柱计算长度黄政华，张其林，周丽霞(1．同济大学建筑工程系，上海200092；2．贵州大学土木建筑工程学院，贵州贵阳550003)摘要：以柔性连接非规则梁在钢框架弹性失稳形态中的受力特性为基础，分析了非规则梁侧移刚度对框架柱计算长度的影响，推导了具有非规则梁的钢框架柱是否需要进行计算长度修正的判定条件。算例表明，本文建议的方法和公式可供工程设计参考使用。关键词：非规则梁；钢框架柱；失稳；支撑作用；侧移系数；计算长度中图分类号：TU391文

2、献标识码：A文章编号：1008—1933(2009)06—009—04InfluenceofabnormalbeamsOilefectivelengthofsteelframeHUANGZhenghuaI，。ZHANGQilin，ZHOULixia2(1．DepartmentofBuildingEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；2．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，GuizhouUniversity，Guiyang550003，China)

3、Abstract：Basedonthebucklingbehaviorofsteelframecolumnconnectedwithabnormalbeams，theinfluenceofabnormalbeams’swaystifnessontheefectivelengthofframecolumnsisstudiedinthispaperanddeducestheestimatedrulesforwhetherneedmodificationofefectivelength．Numericalexampleshowsthatthemethoda

4、ndformulasuggestedinthispaperiswithsatisfiedaccuracy．Keywords：abnormalbeams；steelframecolumns；buckling；braceefect；swaycoeficient分析时不考虑梁的轴向变形，对框架柱的内力分析0引言不考虑P效应。我国GB50017—2003《钢结构为满足复式公寓、别墅建筑及公共建筑设计中设计规范》中，对完全支撑的刚度要求为多样化的空间造型需要，广泛应用非规则钢梁如凹sb≥3(1．2∑i一∑)(1)形梁、z形梁是一种较好的选择。与传统的在直梁在对

5、带柔性连接非规则梁钢框架进行内力分析形成的平面上通过附加次要结构形成凹凸平面比，时，即使支撑满足(1)式的要求，由于非规则梁如凹直接采用非规则梁具有凹凸平面一次成型、空间利形梁的轴向变形刚度较直梁小以及连接域可能的塑用效率较高、节约材料、自重减轻、施工方便等优点。性变形，使得忽视非规则梁较大的轴向变形产生的非规则梁有两种连接方式：刚性连接和柔性连JP_△效应可能带来不安全的后果，如图2所示。接。柔性连接的示意图见图1。其钢梁连接段截面高度较小，采用高强螺栓连接；连接抗侧移刚度较，IiIi』i，完全＼／小，但是具有施工快速、质量容易保证的优点，可用支撑

6、完全l。I／支撑＼于跨度较小、承受竖向荷载较轻的情况。——次J梁—作_±．用．93位置×图1凹形梁的柔性连接J皂——主_—』j×Fig．1Theflexibleconnectionsofabnormalbeams皂i——￡，—I』×在进行钢框架稳定分析时，一般认为带完全支撑的框架可视为无侧移失稳框架；对杆件进行内力lJ咖7d×(a)忽略横梁轴向变形fb)考虑横梁轴向变形收稿日期：2008-05—19图2带柔性连接凹形梁的钢框架失稳计算模型作者简介：黄政华(1979一)，男，贵州天柱人，博士研究生，讲师，研Fig．2Thestabi~tymodelof

7、steelframewith究方向：钢结构。E—mail：hzhtz@yahoo，C／1abnormalbeam10四川建筑科学研究第35卷1框架柱二阶受力分析FI————————如图3所示框架柱，一阶分析产生的A端相对于B，C端的侧向位移△I，P_△效应产生的A端相对于B，c端的附加侧向位移△Ⅱ，总的A端相对于B，C端的侧向位移为A=AI+△Ⅱ。图4梁-~-0-元的受力与变形为精确分析框架柱所Fig．4Forceanddeformationofbeamelements受内力，可对整个结构采F3EIbla(6)用非线性二阶分析方法，==但由于目前针对

8、整个结构若A，B段梁惯性矩相等，梁长相等，~lJ(6)式变失效概率的统计数据比较为缺乏，采用此种办法仍具有一