直接分析法在异形钢结构设计中的应用及其与计算长度系数法的对比

以某实际工程为例,介绍了应用直接分析法进行异形钢结构设计的步骤及方法。提出一种新的适用于曲线受压构件的分布式屈曲初始单位力施加方式对本例进行线性屈曲分析,确定本例异形受压格构柱的计算长度系数。将直接分析法的结果与传统计算长度系数法进行对比,验证了直接分析法在此类钢结构设计中的适用性。总结了直接分析法应用在异形钢结构设计中的优点,并指出了该法现阶段在确定构件最不利内力时,尚存在的不足。

基于层屈曲的半刚性连接框架柱的计算长度之方法比较

计算长度系数法广泛运用于工程设计中，考虑柱间相互支援的方法也有多种，其精度不尽相同。比较基于层屈曲的计算半刚性连接钢框架柱计算长度系数的三种方法，得出把侧向刚度表示成端部约束系数和稳定参数的函数的方法最为精确。

计算长度系数法分析平头塔机起重臂的挠度问题

主要讨论平头塔机起重臂的挠度问题,分析变截面梁的弯曲特性。利用长度系数法推导将多节变截面梁等效为等截面梁的简化公式,使起重臂的变截面梁挠度问题简化成为等截面梁的挠度问题,提出了解决方案。通过与有限元法计算的挠度进行比较,检验这种方法的可行性和准确性。

用二阶弹性分析法计算油缸的稳定性

液压油缸是机械液压传动系统中的重要执行元件。文章对传统受压油缸稳定临界力的计算方法与二阶弹性分析法进行比较并举例说明,采用二阶弹性分析法进行屈曲分析更加准确,必将在今后油缸的设计和稳定性校核有广泛应用。

考虑组合效应的组合框架稳定计算方法

结合组合框架实际结构特点,分析组合效应对组合框架稳定极限承载力的影响,探讨了组合效应、节点半刚性连接对框架计算长度系数的影响,提出了考虑组合效应的组合框架改进计算长度法。

钢框架稳定计算方法的探讨

稳定性在钢结构的结构设计中是必须考虑的一个重要问题,钢结构的破坏主要是稳定性的破坏而不是强度破坏。本文通过分析多层框架的稳定性设计的两种方法,对两种设计方法进行比较分析,提出两种设计方法的发展方向。

计算长度反推法在钢压杆整体稳定试验中的应用

钢压杆的整体稳定承载力与构件的初始几何缺陷、残余应力、钢材弹塑性以及端部的约束情况密切相关。试验观测表明,实际测得的压杆稳定极限承载力高于按压杆几何长度确定的屈曲荷载。这主要是由于压杆两端支座实际上很难达到理想的铰接状态,较强的支座约束情况引起构件计算长度取值变小,钢压杆的稳定极限承载力随之提高。根据传统的构件稳定理论,利用了压杆整体稳定承载力试验弹性阶段的荷载-位移关系,提出了一种反推计算长度的方法。借助可靠的有限元模型分析验证了该方法的正确性。将此方法应用于实际的钢压杆整体稳定承载力试验数据分析,不仅合理解释了试验现象与结果,还消除了不同支座形式对钢压杆整体稳定承载力大小的影响。相关结论可为钢压杆整体稳定承载力试验研究提供参考。

美国钢结构规范中结构稳定分析方法简介

防止失稳是钢结构设计的重要任务,简要介绍美国钢结构设计规范中涉及钢结构稳定分析的主要概念和实用方法。

钢框架结构稳定性设计的两种实用方法比较

根据钢结构设计规范的相关规定,运用计算长度法及二阶弹性分析法分别对钢框架的结构稳定性设计进行了计算,并结合工程算例进行了比较,得出了相关结论,可供结构设计人员参考借鉴。

钢框架高等分析研究综述

为了加深对高等分析的理解,介绍了钢框架现行计算长度设计方法的缺点和高等分析与设计的特点,详细讨论了影响钢框架稳定性和极限承载力的主要因素,如几何非线性、材料非线性、几何缺陷、残余应力、局部屈曲、弯扭屈曲等,以及分析时各种因素的考虑方法.同时介绍了国内外在钢框架高等分析方面的研究现状、不足以及可能的发展趋势,为钢框架结构整体分析与设计方法的研究提供一些理论参考.

GB 50017—2017《钢结构设计标准》疑难浅析(12)

34钢结构稳定(第5章,第7章,第8章)17钢标在保留传统的计算长度法的前提下,引进了直接分析法。对于平面内稳定,第7章保留了轴向受压构件的弯曲屈曲,第8章保留了偏心受压构件的弯曲屈曲,第5章为压弯构件的直接分析法。

基于BIM技术的市政道路优化设计研究

基于BIM技术中数据库形式,构建市政道路综合网线的协同优化模型,利用最小半径长度计算法,确定市政道路的施工横纵断面,综合规划复杂管网铺设架构,优化市政道路的建设工程,完成基于BIM技术的市政道路优化方法设计。实验结果表明:以某市政道路为测试对象,利用本文设计的优化方法拟建市政道路,其综合管线的布局更加合理,且前后桩编号的位移位置符合行业标准,具有实际应用意义。

广州新电视塔透空区外筒群柱面外稳定承载力与设计方法研究

为解决广州新电视塔透空区群柱面外稳定性设计问题,在底部透空区5柱模型试验研究的基础上,对5柱模型和各透空区外筒群柱的稳定性能进行了深入的理论研究。首先,运用有限元方法对5柱模型在各种轴力分布模式下的弹性屈曲性能以及轴压稳定承载力进行了研究,其结果显示:周边柱轴压力水平越低,5柱模型中最不利柱受到的约束越强,轴压稳定承载力也越高,而且其对初始缺陷不敏感。其次,指出计算长度系数法适用于透空区群柱面外稳定性设计,针对透空区群柱所受约束作用十分复杂的特点,提出可通过有限元屈曲分析确定柱面外计算长度系数。第三,针对5柱模型,比较了分别由试验、有限元方法和基于有限元屈曲分析的计算长度系数法确定的最不利柱轴压稳定承载力,表明有限元分析结果具有较高的准确性,同时验证了计算长度系数法用于群柱面外稳定性设计具有一定的安全性。最后,通过对有限元屈曲分析给出了各透空区外筒群柱面外计算长度系数的建议值,为了广州新电视塔透空区外筒群柱的面外稳定性设计提供了重要依据。

树状柱支撑曲面单层网壳结构受力性能的直接分析法研究

钢结构直接分析法考虑结构稳定性相关因素,能够准确地表征结构真实响应。为此,以树状柱支撑曲面单层网壳结构为研究对象,采用NIDA和SAP2000有限元软件,考虑荷载不对称分布和初始缺陷等因素,通过直接分析法对结构静力性能、稳定性和抗震性能进行研究,并与计算长度法结果对比。结果表明:静力荷载作用下,不同软件采用计算长度法时结果基本相同,NIDA直接分析法(弹性)得到的杆件应力比均值较计算长度法小;材料非线性模拟方法的不同以及忽略杆件初始缺陷,使得采用SAP2000比NIDA非线性屈曲得到的稳定承载力高;多遇地震作用下,计算长度法和直接分析法得到的受压杆件应力比差别较大,压弯构件应力比无显著差异;罕遇地震作用下,采用直接分析法考虑杆件初始缺陷时,结构加载控制点竖向峰值位移比不考虑时的增大0.25%,考虑结构初始缺陷时比无缺陷情况下加载控制点竖向峰值位移增大35.7%。

结构非线性分析的探索

依托复旦大学设备平台项目和某加油站项目两个结构案例,比较了传统一阶弹性分析与考虑了整体初始缺陷和构件初始缺陷的直接分析法对结构设计的影响。分析比较表明,针对二阶效应明显的结构,缺陷分析非常重要,推荐使用直接分析法进行分析设计,从结构整体及构件局部同时控制稳定性;直接分析设计法适用于各种结构类型,是一种适用范围更广、实用性更高的分析设计方法。计算结果也显示两个工程的结构均能同时满足建筑功能和结构安全需求。

结构稳定性分析关键问题研究

结构的稳定分析分为一类稳定分析和二类稳定分析,二类稳定分析中需要对结构施加缺陷,现在的做法通常是将第一类稳定分析得到的一阶屈曲模态折减一定的比例施加到无缺陷模型上。显而易见,缺陷值和稳定分析结果是相关的。为了保证稳定分析结果的可信度,本文提出了一个概念:二类稳定分析前需进行缺陷敏感性分析。然后根据结构的缺陷敏感度以及缺陷值大小,综合判断二类稳定结果可信度。

框架高阶屈曲波形的应用价值分析

对顶层抽柱的四层三跨钢框架进行屈曲分析,采用传统计算长度系数法计算层抗侧刚度,并与SAP2000软件计算的层抗侧刚度比较发现,施加水平荷载求得的各层剪力之比与采用临界荷载方法计算的层抗侧刚度之比相等时,两者结果接近。对钢框架进行整体屈曲分析,指出第1屈曲模态对应的是薄弱层的屈曲,第2及以上屈曲模态因不能正确反映框架梁对框架柱的约束,不能直接加以应用。顶层抽柱导致屋面梁轴力加大,自身临界荷载降低,使得屋面梁对顶层柱的转动约束作用减小或消失,需要在顶层柱计算长度系数计算中予以考虑。