1、LogoLogoAdd Your Company Slogan半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題摘要摘要半半剛剛性框架性框架穩(wěn)穩(wěn)定定問(wèn)題問(wèn)題Diagram 2 Diagram 2整體框架整體框架承承載載力力框架柱框架柱計(jì)計(jì)算算長(zhǎng)長(zhǎng)度系度系數(shù)數(shù)半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題研究的重要性 主要主要內(nèi)內(nèi)容容1半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題研究現(xiàn)狀 2柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)的研究 3半剛性框架整體穩(wěn)定分析4結(jié)論 5半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題 半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題研究的重要性半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題研究的重要性 l鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn) 強(qiáng)度高、延性好、重量輕、抗震性能優(yōu)

2、越l鋼結(jié)構(gòu)破壞 強(qiáng)度破壞、剛度破壞、穩(wěn)定破壞（穩(wěn)定破壞穩(wěn)定破壞是主要形式，決定結(jié)構(gòu)最終承載力）l半剛性節(jié)點(diǎn)影響半剛性節(jié)點(diǎn)對(duì)柱約束減小，減小結(jié)構(gòu)剛度，改變內(nèi)力在兩柱之間分配比例，降低鋼框架穩(wěn)定性半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題 半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題研究現(xiàn)狀半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題研究現(xiàn)狀l柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)研究 有側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) 無(wú)側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) 考慮剪切變形半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)l框架整體穩(wěn)定性能研究 線(xiàn)彈性分析整體框架屈曲荷載 考慮二階非線(xiàn)性整體框架屈曲荷載 半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題柱計(jì)算長(zhǎng)度的物理意義柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)研究1有側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)2無(wú)側(cè)

3、移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)3考慮剪切變形半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)4柱計(jì)算長(zhǎng)度的物理意義柱計(jì)算長(zhǎng)度的物理意義框架結(jié)構(gòu)中相鄰桿件相互影響，這種影響通過(guò)計(jì)算長(zhǎng)度的概念來(lái)表示。將實(shí)際長(zhǎng)度為lc的端約束柱換算成等效長(zhǎng)度為 的兩端鉸接柱半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題0cllcl半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題有側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)有側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)l節(jié)點(diǎn)的彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系模型 Kishi-Chen三參數(shù)冪函數(shù)模型l計(jì)算模型 任一單柱取三層柱框架計(jì)算模型l計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)方程式1/01()kirnnrRM 2121236tan60K KKK半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題相對(duì)于規(guī)范

4、中的公式，該公式已經(jīng)考慮梁柱半剛性連接的影響研究表明將半剛性連接簡(jiǎn)化為剛性連接導(dǎo)致柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)偏小，柱臨界荷載偏大有側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)有側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題無(wú)無(wú)側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)l節(jié)點(diǎn)的彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系模型 以Kishi-Chen三參數(shù)冪函數(shù)模型為基礎(chǔ)，采用簡(jiǎn)化切線(xiàn)連接剛度l計(jì)算模型分別采用三柱模型和兩柱模型l計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)方程式1/01()kirnnrRM (1)/2kiktnnRR21212128tan22140tanK KKKK K 半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題當(dāng)柱遠(yuǎn)端全部采用剛接時(shí)，梁端半剛

5、性連接，推導(dǎo)的方程式類(lèi)似于GB50017附錄D鋼框架穩(wěn)定分析和設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮柱遠(yuǎn)端約束及不同層間柱的相互作用對(duì)框架穩(wěn)定的不利影響無(wú)無(wú)側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)側(cè)移半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)考慮剪切變形半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)考慮剪切變形半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)l考慮剪切變形考慮剪切變形無(wú)無(wú)側(cè)移半剛側(cè)移半剛性鋼框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)性鋼框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)表達(dá)式l考慮剪切變形考慮剪切變形有有側(cè)移半剛側(cè)移半剛接鋼框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)接鋼框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)表達(dá)式半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題22221()cccck EIbGAl22221()cccck EIbGAl半剛性

6、框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題通過(guò)分析得出，當(dāng)框架柱的長(zhǎng)細(xì)比大于35時(shí)，可以忽略柱的剪切變形影響，而且目前通用的壓桿剛度方程忽略了桿件剪切變形的影響。但當(dāng)壓桿長(zhǎng)細(xì)比較小且其剪切剛度也較小時(shí)，剪切變形對(duì)壓桿剛度的影響則不容忽略考慮剪切變形半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)考慮剪切變形半剛性框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架整體穩(wěn)定分析半剛性框架整體穩(wěn)定分析l 線(xiàn)彈性求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)屈曲荷載 l 有限單元法求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)屈曲荷載l 半剛性連接鋼框架的二階彈性穩(wěn)定分析半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題線(xiàn)彈性求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)屈曲荷載線(xiàn)彈性求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)

7、屈曲荷載l整體結(jié)構(gòu)模型單層任意多跨框架結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定計(jì)算的解析模型l節(jié)點(diǎn)的彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系模型半剛性連接剛度割線(xiàn)值，采用彈簧模擬半剛性節(jié)點(diǎn)l分析理論 一階線(xiàn)彈性分析l臨界屈曲荷載屈曲荷載表達(dá)式為：其他柱頂荷載為：221122()crcrEIEIPHKH21,(11)iiPPin222,(11)iicriEIPinH半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題單層多跨框架結(jié)構(gòu)的整體屈曲荷載受荷載分布特征、半剛性連接剛度、柱底的約束剛度及支撐單元所提供的水平彈性約束的影響很大，尤其是荷載分布特征對(duì)結(jié)構(gòu)屈曲荷載的影響不可忽視節(jié)點(diǎn)的半剛性連接特性對(duì)平面單層框架屈曲荷載的影響也有一個(gè)效應(yīng)區(qū)間，即當(dāng)連接剛度超出某區(qū)間時(shí)

8、，其變化不再對(duì)結(jié)構(gòu)的屈曲荷載產(chǎn)生影響線(xiàn)彈性求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)屈曲荷載線(xiàn)彈性求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)屈曲荷載半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題有限單元法求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)屈曲荷載有限單元法求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)屈曲荷載l位移內(nèi)力關(guān)系式計(jì)算方法三次拋物線(xiàn)插值函數(shù)和能量法l臨界荷載計(jì)算方法有限單元法l分析理論 連接和構(gòu)件幾何二階非線(xiàn)性分析l臨界屈曲荷載屈曲荷載表達(dá)式為：1112212221111112266121264022551026024 422 21510306612612622225105102ppppppiiijjjppppFFFiiiHHHHHHFFHFir ir ir iiiH

9、FFFFiiiiHHHHHH111222102662 2222 410301015ppppiiijjjFHFFHFiiir ir ir iiHH半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題分析得出鋼框架整體失穩(wěn)的屈曲荷載隨著半剛性連接的初始剛度減小而減小，并受梁柱剛度與半剛性節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度比的影響，隨剛度比的增大而減小有限單元法求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)屈曲荷載有限單元法求解半剛性框架整體結(jié)構(gòu)屈曲荷載半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性連接鋼框架的二階彈性穩(wěn)定分析半剛性連接鋼框架的二階彈性穩(wěn)定分析l整體結(jié)構(gòu)模型梁兩端附帶零長(zhǎng)度轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧的通用半剛性連接梁?jiǎn)卧Ｐ蚻節(jié)點(diǎn)的彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系模型Kishi-Chen的三參數(shù)冪函數(shù)模型l分析理論 二階非線(xiàn)性分析l求解理論與過(guò)程假定材料始終彈性，考慮軸力對(duì)側(cè)移，對(duì)桿軸彎曲變形影響，采用修正Newton-Raphson荷載增量法求解非線(xiàn)性方程組半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題半剛性框架穩(wěn)定問(wèn)題考慮半剛性連接的影響，計(jì)算得到的穩(wěn)定臨界荷載明顯降低，連接的半剛性使結(jié)點(diǎn)的約束減弱，結(jié)構(gòu)的整體剛度降低更容易失穩(wěn)不考慮二階效應(yīng)的特征值屈曲和考慮二階效應(yīng)的非線(xiàn)性彈性屈曲相比，計(jì)算獲得的穩(wěn)定的臨界荷載有較大差異，前者針對(duì)分支點(diǎn)失穩(wěn)，是穩(wěn)定臨界荷載的上限，后者針對(duì)極值點(diǎn)失穩(wěn)。半剛性連接鋼框架的二階彈性