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1、鋼框架的穩(wěn)定研究摘要隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，鋼框架結構得到了越來越廣泛的應用。對于高層鋼結構，本文主要指高層鋼框架結構的穩(wěn)定性，應從框架的整體穩(wěn)定方面入手進行分析，然而現(xiàn)行的設計方法是計算長度系數(shù)法即通過控制框架柱的穩(wěn)定性來間接控制鋼框架的穩(wěn)定性。為了考慮變形對內(nèi)力的影響，我國新的《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2003)對鋼框架結構的內(nèi)力分析進行了修正。該規(guī)范第一次提出對系數(shù)η>0.1的鋼框架結構進行二階彈性分析，并建議在二階彈性分析時，應在每層柱頂施加附加的假想水平荷載，考慮結構和桿件的各種缺陷對內(nèi)力的影響。本文對理想鋼框架的極限承載力和變形進行了理論分析簡單的概述，并詳細介紹了鋼
2、框架穩(wěn)定和設計方法，包括鋼框架結構的彈性和彈塑性階段出的計算方法。關鍵詞：鋼框架，穩(wěn)定，彈性分析，彈塑性分析，非線性分析-24-鋼框架的穩(wěn)定研究目錄摘要……………………………………………………………………………………11.鋼框架基本概念………………………………………………………………41.1有側移剛架和無側移剛架的概念………………………………………………41.2側向柔性結構和側向剛性結構…………………………………………………51.3有側移失穩(wěn)和無側移失穩(wěn)的判斷………………………………………………52．鋼框架穩(wěn)定分析和設計方法……………………………………………………………62.1鋼框架承載力
3、彈性分析……………………………………………………………62.1.1一階彈性分析和二階彈性分析……………………………………………62.1.2現(xiàn)行規(guī)范推薦的計算方法…………………………………………………82.1.3現(xiàn)行規(guī)范推薦的近似二階分析……………………………………………112.2鋼框架承載力彈塑性分析……………………………………………132.2.1最簡單框架的承載力……………………………………………132.2.2實用二階彈塑性分析方法……………………………………………143．高層鋼結構整體穩(wěn)定非線性分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀……………………………183.1現(xiàn)在主要分析方法綜述…………………………
4、…………………………………183.2影響鋼結構穩(wěn)定性的因素………………………………………………………193.3現(xiàn)有研究方法存在的問題及研究方法…………………………………………204．鋼結構發(fā)展研究展望……………………………………………………………………20小組總結………………………………………………………………………………………21參考文獻………………………………………………………………………………………22-24-鋼框架的穩(wěn)定研究鋼框架的穩(wěn)定研究高層鋼框架結構具有很多優(yōu)越性，主要有以下幾個方面[1]：鋼結構自重輕；鋼結構材料強度高；鋼結構施工速度快；高層建筑管道很多，如果采鋼結構，可以在
5、梁上開孔用以穿越管道；在梁高相同的情況下，鋼結構的開間可以比混凝土結構的開間大50%，從而可使建筑布置靈活；鋼結構的延性比鋼筋混凝土結構好；由于鋼結構比混凝土結構重量輕，更易采用TMD、TLD等結構振動控制措施，提高結構的抗風、抗震能力：鋼結構由于在工廠加工制作，所以精度高、質量有保證，與混凝土結構現(xiàn)場施工相比，更易符合結構設計要求；高層建筑在建造過程中，由于業(yè)主要求的變化，變更設計經(jīng)常發(fā)生，采用鋼結構則較易配合結構設計要求；鋼結構為干式施工，可避免混凝土濕式施工所造成的環(huán)境污染；混凝土結構建筑拆除后，混凝土不能再使用，只能當作廢料處理而影響環(huán)境。如果全面考慮上述優(yōu)越性，很多情況下多、高層
6、建筑鋼結構的綜合經(jīng)濟性能不劣于混凝土結構，有些情況下會優(yōu)于混凝土結構。框架結構是由梁與柱構成的結構，按梁與柱的連接形式又可分為半剛接框架和剛接框架。根據(jù)受力變形特征，鋼框架梁柱連接可分為三類：(1)剛性連接：梁柱間無相對轉動，連接能承受彎矩；(2)鉸支連接：梁柱間有相對轉動，連接不能承受彎矩；(3)半剛性連接：梁柱間有相對轉動，連接能承受部分彎矩。鋼框架結構多數(shù)由橫梁與立柱剛接而成。剛性連接的橫梁與普通梁式結構相比，節(jié)省鋼材，結構橫向剛度較好，橫梁高度也相對較小。因此可以增加建筑物凈空，減少結構的造價和房屋體積，是一種比較經(jīng)濟的結構形式。根據(jù)結構抗側力體系的不同，鋼結構框架可以分為：純框架
7、、中心支撐框架、偏心支撐框架和框筒結構等，其中純框架結構延性最好，但抗側力及剛度較差。一般情況下，鋼結構截面相對于其它材料的截面來說較小，因此鋼結構在設計時，穩(wěn)定問題成為主要問題。鋼框架結構的穩(wěn)定問題主要包括框架平面內(nèi)的穩(wěn)定問題、框架平面外的穩(wěn)定問題和構件的局部穩(wěn)定問題三個方面。對于框架平面外的穩(wěn)定問題可以通過設置平面外的支撐來得以保證；構件的局部穩(wěn)定問題則可以通過限制翼緣的寬厚比或設置加勁肋來保證；-24-鋼框架的穩(wěn)定
