排架柱抗弯刚度折减系数探讨

采用构件折减刚度考虑二阶效应的弹性有限元法是新纳入中国《混凝土结构设计规范》较先进的结构分析设计方法,该方法的准确程度主要依赖构件折减刚度取值的合理性.鉴于该规范尚缺乏确定排架柱相应折减刚度的分析研究成果,以单跨工业厂房变阶排架柱为研究对象,通过对一系列典型排架结构算例进行最不利荷载条件下的非弹性有限元全过程模拟,并采用折减刚度的弹性二阶分析所得柱顶侧向位移与非弹性有限元模拟的柱顶位移等效为条件,选定了适用于排架柱的刚度折减系数后,再以所选刚度折减系数完成的弹性二阶分析所求得的各控制截面内力与非弹性有限元模拟结果的相符性证实了初选排架柱刚度折减系数的合理性.

考虑非弹性特征的钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数

用经过刚度折减的二阶弹性分析来考虑有侧移框架二阶效应的简化设计方法已初步被我国规范所接受。考虑非弹性特征的钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数的合理取值应以钢筋混凝土框架非弹性分析为基础,按框架顶点位移和各层层间位移相近似的原则来确定。再通过与美国、新西兰等国家现行的刚度折减方案的对比,为规范修订提供钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数的建议方案。

二阶效应的荷载判别式

结构设计过程中各种判断二阶效应的理论公式都比较复杂和繁琐。以单层钢框架为例,从放大系数与稳定系数之间的关系出发,推导出的二阶效应荷载判别公式形式简单,概念清楚,应用方便。

PMM纤维铰在排架结构刚度折减系数取值中的运用

目前钢筋混凝土排架结构的设计多数基于弹性假定。但在实际工程中,排架结构受力常伴随着混凝土开裂,钢筋与混凝土黏结滑移等现象,而排架结构的二阶效应常使结构刚度退化进一步加重。因此,在对排架结构进行分析的过程中,对材料非线性时二阶效应的计算就显得十分必要。在工程设计中较为切实可行的方法是引入考虑刚度折减的弹性二阶分析法,其准确性很大程度取决于刚度折减系数的取值,笔者试图通过基于材料模型的PMM纤维铰找到合理的排架结构刚度折减系数。

考虑刚度折减的弹性二阶分析法在双跨排架结构中的运用

在框架结构设计中,构件的二阶效应采用一种实用且高效的考虑构件刚度折减的弹性有限元法来分析,该方法既能考虑结构的几何非线性又能考虑材料非线性,其准确性主要依赖于对构件刚度折减系数取值的合理性,但目前尚缺乏对排架结构的刚度折减系数的研究。以34个典型单层双跨等高排架结构为研究对象,进行最不利荷载条件下的弹性二阶分析和静力非线性分析,以排架结构整体二阶效应等效为基准,提出适用于双跨排架柱的统一刚度折减系数建议值;通过对多个双跨排架结构的非线性分析结果对比,验证了考虑刚度折减的弹性二阶分析法应用于排架结构的有效性,以及其刚度折减系数取值的合理性。

混凝土框架柱二阶效应计算方法研究

经过刚度折减的二阶弹性分析来考虑框架二阶效应的简化设计方法已被工程界广泛接受,而我国主流设计方法还是使用传统的η-l0法,这种设计方法常常不准确。文章通过实际算例分别按两种方法计算出各柱端弯矩和配筋,通过比较得出两种方法在不同情况下,在结构的不同位置上的具体差异,最后根据结论,提出在实践设计中该如何有效利用折减刚度法的建议。

美标直接分析法的应用

直接分析法立足于反映结构体系的真实响应,是比较精确的稳定分析方法,逐渐成为各国规范中稳定分析的主要方法,越来越广泛地被工程师采用。本文基于《美国钢结构规范》(ANSI/AISC 360-10)[1](简称钢规),对美标中主要稳定分析方法的应用进行了总结;针对钢结构的通用稳定要求,在直接分析法中逐条给出了解决方法,明确了主要的参数设置,以及在程序中如何实现。通过一个经典的算例,让工程师能更直观地理解直接分析法的应用。