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钢框架非对称异型柱结构研究 高树栋1，陈辉2，许茜3，武建勋4， 北京姆淀医学院路丁一11号中国矿业大学北京校区建筑工程系，北京100083 摘要：钢材焊接成的异型柱可以隐藏在墙体内部，对于建筑设计很有利，但是截面形状复杂，有时没有对称轴， 主轴方向也不直观，很难简化处理也很难进行理论推导。本文尝试把计算机数值模拟当作一种虚拟实验手段，把 不同参数的大量计算结果当成实验结果处理，由此回归出一些规律。代替理论推导作为研究手段，研究效果比较 理想，结果也比较可信。在研究中发现临界屈服曲线对于钢板的某些长宽厚度的依赖性不强，好像存在一个易于 r——：．=====_一．．==_——] 把握的客观规律．有待进一步研究。 I几 几j 关键词．异型柱，钢结构．轻钢结构住宅，塑性发展系数，不对称截面，强度 r—r．J l}；I Il 』i 1导言 … 』‘”f H fI 近年来，我国钢结构建筑发展很快。在北京、上海、深圳、大连、天津等 L暑兰一j 地形成建设高潮[I,21。轻钢结构住宅体系的优越性越来越为人们所认识．并逐渐 T 成为住宅技术新热点。很多科研机构和相关企业纷纷投入力量研究开发，并且 圈一1 z型异型柱截面 开始建造试验住宅。如北京金融街的12层板式钢结构住宅金宸公寓和上海中福 花苑钢结构住宅等。长江远大公司建成了8层tt型钢框架、压型钢板组合结构、 配合整体浴室、中央空调等设备的集成住宅，展现了钢结构住宅的美好前景。 随着轻钢结构住宅体系的蓬勃发展，有关钢结构的一些新的课题就开始受 到关注”…。本文对于轻钢结构的焊接异型柱的力学性质进行一些研究。 2．小高层钢结构住宅的不对称异型柱 随着建筑物层数的增加，柱截面也随之加大，房间内柱子凸角较大，住宅 幽一2 L型异型柱截面 室内出柱楞、影响美观适用的要求。在一些层数较高的钢结构住宅设计中，为 了解决这一问题，采用了异型钢柱截面，将柱完全隐藏于墙内。与此同时，异 型柱截面的特殊性也带来了一些设计计算上的问题。 图1～3显示儿种建筑物平面四角的角柱截面．为双轴不对称截面，在结构 的整体计算方向上均非截面的主轴方向，而《钢结构设计规范》吼(GB 50017．2003)中压弯构件强度及稳定性计算时所限定的前提条件是弯矩作用在 截面的主平面内或对称轴平面内，有些计算就无法解决。例如．在强度计算运 图一3 r7异型柱截由 用N／h。州；／(r，w。)±M。／(7，w。)≤f的过程中，由于异型柱角柱截面的特殊性，产 生三个问题： ／高树栋：1975，2nj生，男．T程师，碾j一，站杠J，北京城建擐Ⅲ总承包部 2 f16：辉：1978．9Hill(．男．1i!i|士研究生．学士．结构．中圜口业^学(北京)建丁系 3许茜，lqH『．I【m生．丘，硕七研究生．学士．结构．中同矿业大学(』匕京J建工系 cumtbeducn 4武建勋：1948，l；B生．岿．敷授，博L．结构，巾时旷业=k学(北京)建工系wjx