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《淺論純框架和支撐框架彈塑性穩(wěn)定分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、浙江大學博士學位論文純框架和支撐框架彈塑性穩(wěn)定分析姓名：邢國然申請學位級別：博士專業(yè)：結構工程指導教師：童根樹20070401浙江大學申請博士學位論文2007純框架和支撐框架彈塑性穩(wěn)定分析摘要鋼框架是一種基本結構體系，若增設支撐便成為支撐框架。現(xiàn)行框架穩(wěn)定設計為兩步設計法，第一步進行結構整體一階或二階彈性分析，確定構件最不利內(nèi)力；第二步采用相關公式驗算構件承載力。結構與構件之間相互作用以及缺陷影響，通過計算長度系數(shù)或假想荷載來考慮。隨著計算機技術和有限元理論的發(fā)展，出現(xiàn)了基于結構承載力水平的二階彈塑性高等分析法。該法能準確預測
2、結構極限荷載和破壞模式，摒棄了構件承載力計算的繁瑣步驟。傳統(tǒng)設計方法簡單高效，但不能考慮結構塑性內(nèi)力重分布，低估了結構承載力；高等分析法計算量大、疊加原理不適用，目前階段難以成為基本設計工具。為平衡設計效率和計算精度，本文利用層模型對框架彈塑性穩(wěn)定進行了深入的研究，提出了基于整層失穩(wěn)的純框架極限承載力計算方法。對于支撐框架，重點研究了考慮水平力影響的框架失穩(wěn)模式判定準則。根據(jù)框架整層有側移失穩(wěn)現(xiàn)象和軸力負剛度概念，得到了層彈性有側移失穩(wěn)的臨界荷載公式。參照規(guī)范柱子強度益線，通過引入層長細比，提出了軸壓框架彈塑性失穩(wěn)承載力計算公
3、式。它可直接考慮柱間支援作用、純框架無側移失穩(wěn)以及有側移失穩(wěn)與無側移失穩(wěn)模態(tài)相關作用。利用二階彈塑性法分析了不同截面形式、荷載分布和梁柱連接及柱底約束的軸壓框架極限承載力，結果表明層穩(wěn)定系數(shù)公式具有較高精度。介紹了假想荷載法的基本原理和取值水平，總結了假想荷載法與計算長度系數(shù)法的主要區(qū)別，比較了假想荷載法、改進計算長度系數(shù)法和層穩(wěn)定系數(shù)法。指出假想荷載法計算框架穩(wěn)定性的可靠度水平很不均衡，不能正確地考慮極限狀態(tài)下柱問相互作用；而改進計算長度系數(shù)法也不夠精確。推導了承受水平荷載和梁間荷載的理想單層側傾剛架二階彈塑性解析式，分析了
4、剛架梁局部機構、側移機構和組合機構的形成條件。利用梁柱截面以及荷載組合不同的剛架算例，比較了一階剛塑性、解析法、M．R經(jīng)驗公式和相關公式的計算精度。一階剛塑性和解析法偏不安全，M．R經(jīng)驗公式或偏高或偏低，而相關公式則過于保守。浙江大學申請博士學位論文2007研究了層梁破壞和柱失穩(wěn)的典型樓層破壞模式；提出了基于層承載力水平的梁破壞、層有側移和單柱無側移失穩(wěn)相關公式，并以各種破壞模式的下限包絡作為結構極限承載力：給出了廣義豎向荷載和水平荷載直接相關公式。算例證明層模型法公式的計算精度高于規(guī)范公式，計算效率高于二階彈塑性分析法。水平
5、力消耗了支撐的部分承載力，使支撐提前屈服、剛度下降，從而削弱了支撐對框架穩(wěn)定性的支持作用。如何考慮水平力對支撐框架失穩(wěn)模式的影響，長期以來鮮有研究。本文利用柱頂作用水平荷載的層框架模型，討論了水平荷載對剪切型支撐框架彈塑性失穩(wěn)模式的影響，得到了彈塑性支撐框架的臨界支撐剛度和面積公式。指出支撐框架承受水平力和豎向力共同作用時，支撐截面由承受水平力的支撐面積和保證豎向力作用下框架穩(wěn)定性的支撐面積兩部分線性疊加構成。并在此基礎上，提出了水平荷載作用下支撐框架失穩(wěn)模式的判定準則和弱支撐框架的穩(wěn)定性計算方法?；趯幽Ｐ偷玫降募兛蚣芎椭?/p>
6、框架系列公式均與有限元分析結果吻合較好，簡單實用、概念明確、偏于安全。關鍵詞：純框架；支撐框架：側傾剛架；層模型；計算長度系數(shù)法；假想荷載法；層穩(wěn)定系數(shù)法：高等分析法；極限承載力；有側移失穩(wěn)；無側移失穩(wěn)；破壞模式：臨界支撐剛度．II．浙江大學申請博士學位論文2007Elastic-plasticBucklingAnalysisofPureFramesandBracedFramesAsanessentialsystem，steelframesalewidelyusedinengineeringpractices．Accordin
7、gtothelateralresistanceelements，framedstructurescallbedividedintotwocategories，pureandbracedf／ames．Pureflamesresisthorizontalandverticalloadsthroughmemberbendingdeformation．However'bracedframesaredual-systemswhichcanensurestabilitybybracingsandframes．Thepresentmembe
8、r-basedframestabilitydesignmethodsincludetwoprimarysteps．Firstlyperformsafirst-orderorsecondelasticanalysistodeterminethemostadversestruct
