t型键连接的钢框架柱计算长度系数.pdf免费

第十届全国现代结构工程学术研讨会 T型键连接的钢框架柱计算长度系数 许继祥赵金城刘明路靳猛于文静王兆强 (上海交通大学船舶海洋与建筑丁程学院，上海21X)240) 提要：通过引入连接转动刚度及梁柱线刚度比，导出了半刚接钢框架柱计算长度系数的修正公式。采用ANSYS中的非线 性单元对T型键节点在整个受荷范围内的非线性转动特性进行了数值模拟。对三层平面钢框架进行了非线性屈曲及 模拟分析，得出了考虑T型键节点转动非线性的钢框架柱计算长度系数。 关键词：半刚接钢框架；柱计算长度系数；非线性转动：届曲分析 一、引言 钢结构设计中常采用刚接和铰接两种理想化连接模型：。但试验结果表明…，没有一种连接是完全刚接 或者理想铰接的，梁柱连接刚度介于刚接和铰接之间。因此，框架柱计算长度系数需考虑连接半刚性的影 响。 过去在考虑梁柱节点对框架影响的研究中，一般用节点弹性阶段初始刚度近似模拟节点半刚性，用线 性化的模型代替非线性的M一日曲线f2l。而大多数连接几乎从加载开始就呈现出非线性特征。一般说来， 精确的方法是采用非线性分析模拟节点的弯矩一转角非线性特性。 本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法，对半刚接钢框架进行非线性屈曲分析，得出考虑T型键节 点非线性转动的钢框架柱计算长度系数。 二、两端约束不同的无侧移梁线刚度修正系数 MB P L 图1两端半刚性连接不同时无侧移框架梁柱转角关系 在图l所示的两端转动约束不同的无侧移梁失稳摸态中，虚线表示R．=R丹=0(相当于铰接)时。 压弯构件的变形曲线，实线表示R．、尺日均不为零时压弯构件的变形曲线。构件两端受弹簧约束时的转角 分别为以一6k和吼一％，因梁端约束％=M／R^、％=MIRB。梁的弯矩转角方程为： M^=EIII[C玎OA—q队)+s【岛一岛凹)J (1) M口=emls(e,一气)+c(岛一致口)J (2) 式中C和S稳定函数，解(1)和(2)可得修正的转角位移方程为： 1230 工业建筑2010增刊 第十届全园现代结构工程学术研讨会 M^=E11I[C，以+s。吼】 (3) M日=e7／t[s。吼+c：吼】 (4) 式中Cl、C2和Sl为经修正后的稳定函数。引入参数 R=(1+elc／m．)(1+E1c／m．)一(EHL)2S2心吃后可得 IIR矗一EIS2／IR8)／R (5) Cl=(C+EIC2 Cl=(C+E，俨／z心一EIS2IIRa)IR(6) Sl=S／R (7) (8) R=0+Elc／mAXl+elcJm．)一(eHL)2S2R％ 在刚架分析中，轴压力对横梁的影响远小于端弯矩，可忽略不计，这样C=4，S=2，参数R可简化 为： R=I+4EI／I(1／RA+IlRn)+121RARn(EI／I)2 (9) 设以=一吼，由(4)和C