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阶形柱的稳定及框架—弯剪型支撑体系中框架柱的柱端弯矩放大系数

作　者: 王素俭
导　师: 童根树
学　校: 浙江大学
专　业: 结构工程
关键词: 阶形柱 剪切变形 框架-弯剪型支撑体系 弯矩放大系数 二阶效应
分类号: TU323.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 37次
引　用: 2次
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内容摘要


本文内容主要包括两部分: Ⅰ 考虑剪切变形影响的阶形柱的稳定 下柱是格构柱的阶形柱在中型及重型有吊车工业厂房及高度较大的厂房中广泛应用。 这种柱子的稳定性,目前的做法是按上下柱均为实腹式柱来确定其计算长度的,但是在确定下柱截面的惯性矩时,将按照平截面假定算得的惯性矩乘以0.9的系数以考虑下柱截面剪切变形对计算长度系数的影响。在这样求得计算长度系数μ后,又采用换算长细比考虑剪切变形的影响,这种算法有两次考虑剪切变形影响的可能。 这种方法与精确的算法到底有多大的差别,目前尚无文献资料介绍。本文第二章利用精确的理论讨论剪切变形对阶形柱稳定的影响,并对上述方法进行比较。 Ⅱ 框架—弯剪型支撑体系中框架柱的柱端弯矩放大系数 在多高层框架结构中,常设置一些支撑体系来加强结构的整体刚度,从而形成框架一支撑双重抗侧力体系。实际结构中,支撑体系多为弯剪型支撑,即同时考虑弯曲变形和剪切变形的影响。 结构在水平荷载作用下产生水平侧移,竖向荷载作用于水平侧移而产生的内力与侧移增大的现象称为P-Δ效应。在设计时有必要考虑此放大系数。 本文第三章根据一些文献和已有的研究对框架—弯剪型支撑体系中框架柱的柱端弯矩放大系数和结构位移放大系数进行分析,提出了近似的计算公式。并通过ANSYs有限元方法建立各种模型,进行算例分析,计算框架—弯剪型支撑体系中框架柱的柱端弯矩放大系数和结构位移放大系数,并与公式计算得的值作比较。建立的模型包括变截面、变刚度、变轴力和不同的加载方式等各种形式。

全文目录


第1章 绪论  8-17
  1.1 引言  8
  1.2 阶形柱的稳定  8-11
    1.2.1 阶形柱的截面形式  8-9
    1.2.2 格构式轴心受压构件的稳定  9-10
    1.2.3 阶形柱的计算长度系数  10-11
  1.3 框架-支撑结构体系  11-16
    1.3.1 高层钢结构的结构体系  11
    1.3.2 框架-剪力墙结构的位移和内力特征  11-13
    1.3.3 有侧移框架和无侧移框架  13-14
    1.3.4 强支撑框架和弱支撑框架、纯框架  14-15
    1.3.5 二阶效应  15-16
  1.4 本文主要研究内容  16-17
第2章 考虑剪切变形影响的阶形柱的稳定  17-40
  2.1 剪切变形对临界荷载的影响  17-19
  2.2 考虑剪切变形影响的阶形柱的稳定性分析  19-25
    2.2.1 基本微分方程的建立和求解  19-23
    2.2.2 剪切变形对计算长度系数的影响  23-24
    2.2.3 惯性矩折减对计算长度系数的影响  24-25
  2.3 考虑剪切变形影响的阶形柱计算长度系数的近似公式  25-30
  2.4 考虑剪切变形影响的有侧移的轴心受压柱的稳定  30-39
    2.4.1 有侧移的轴心受压柱两端转动约束常数K_(z1)和K_(z2)的关系  30-32
    2.4.2 阶形柱的计算长度系数  32-39
  2.5 本章小结  39-40
第3章 框架-弯剪型支撑体系中框架柱的弯矩放大系数  40-68
  3.1 框架-支撑体系中支撑架的分类  40-41
  3.2 框架剪切刚度(GA)的计算  41-44
    3.2.1 框架剪切刚度(GA)的定义  41-42
    3.2.2 反弯点法计算框架的剪切刚度  42-43
    3.2.3 D值法计算框架的剪切刚度  43-44
  3.3 考虑剪切变形影响的支撑柱的稳定  44-47
    3.3.1 支撑柱的纯弯曲失稳  44-45
    3.3.2 考虑剪切变形影响的支撑柱的临界荷载  45-47
  3.4 框架-弯剪型支撑体系中框架柱的柱端弯矩放大系数  47-67
    3.4.1 近似公式的提出  47-48
    3.4.2 模型基本信息  48-51
    3.4.3 ANSYS有限元分析  51-52
    3.4.4 有限元公式验证  52-67
  3.3 本章小结  67-68
第4章 本文总结与展望  68-70
  4.1 本文工作总结  68-69
  4.2 进一步工作的设想  69-70
附录  70-76
参考文献  76-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 杆件系统结构 > 杆件结构 > 框架
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