“上”形截面钢梁弯扭联合作用下整体稳定性分析

为对"上"形截面钢梁弯扭联合作用下的整体稳定性进行分析,采用有限元数值计算方法,通过失稳模态考虑构件L/1 000(L为跨径)的几何初始缺陷,对比已有文献试验结果,验证了模拟方法的正确性,在此基础上,对跨中集中荷载和满跨均布荷载作用下的简支"上"形截面钢梁整体稳定性进行分析,通过曲线拟合给出了"上"形截面钢梁整体稳定系数计算公式,分析了荷载偏心距和跨径对稳定承载力及弯扭效应分配的影响。研究结果表明:通过失稳模态考虑构件L/1 000几何缺陷可以准确地计算稳定承载力;"上"形截面钢梁整体稳定系数的取值较国标规范工字梁小,且均布荷载较集中荷载小;"上"形截面钢梁的稳定承载力随着偏心距和跨径的增加逐渐降低,且影响程度也逐渐变小;偏跨比较大时,失稳破坏主要由扭转效应引起,偏跨比较小时,则主要由弯曲效应引起;集中荷载较均布荷载更容易使"上"形截面钢梁失稳;使用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018—2002)进行"上"形截面钢梁的整体稳定性验算会偏于不安全。

复杂转换结构的实体有限元分析

部分框支剪力墙的转换结构,当存在多次转换、上部剪力墙与转换梁呈非满跨关系或偏轴关系以及一道转换梁承托多片不同轴线剪力墙等情况时,转换梁的受力和变形条件十分复杂,不适合用简化模型进行分析。实体有限元可以较为准确地模拟实际的支撑和约束条件,准确地表达构件宽度方向的应力变化,可以根据实际受力和变形来判定转换的主次关系,从而减少模型简化和人为预设假定条件带来的设计偏差。选取四个典型案例,对四类转换关系复杂的转换结构进行了实体有限元分析,得到了应力分布的规律和关键截面的内力。与常用设计软件的结果进行了对比分析,结论表明,对于复杂转换结构,有必要进行实体有限元分析,保证设计措施的合理性。