《钢框架稳定论》word版

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1、钢框架的稳定研究摘要随着我国国民经济的发展，钢框架结构得到了越来越广泛的应用。对于高层钢结构，本文主要指高层钢框架结构的稳定性，应从框架的整体稳定方面入手进行分析，然而现行的设计方法是计算长度系数法即通过控制框架柱的稳定性来间接控制钢框架的稳定性。为了考虑变形对内力的影响，我国新的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)对钢框架结构的内力分析进行了修正。该规范第一次提出对系数η>0.1的钢框架结构进行二阶弹性分析，并建议在二阶弹性分析时，应在每层柱顶施加附加的假想水平荷载，考虑结构和杆件的各种缺陷对内力的影响。本文对理想钢框架的极限承载力和变形进行了理论分析简单的概述，并详细介绍了钢

2、框架稳定和设计方法，包括钢框架结构的弹性和弹塑性阶段出的计算方法。关键词：钢框架，稳定，弹性分析，弹塑性分析，非线性分析-24-钢框架的稳定研究目录摘要……………………………………………………………………………………11.钢框架基本概念………………………………………………………………41.1有侧移刚架和无侧移刚架的概念………………………………………………41.2侧向柔性结构和侧向刚性结构…………………………………………………51.3有侧移失稳和无侧移失稳的判断………………………………………………52．钢框架稳定分析和设计方法……………………………………………………………62.1钢框架承载力

3、弹性分析……………………………………………………………62.1.1一阶弹性分析和二阶弹性分析……………………………………………62.1.2现行规范推荐的计算方法…………………………………………………82.1.3现行规范推荐的近似二阶分析……………………………………………112.2钢框架承载力弹塑性分析……………………………………………132.2.1最简单框架的承载力……………………………………………132.2.2实用二阶弹塑性分析方法……………………………………………143．高层钢结构整体稳定非线性分析的国内外研究现状……………………………183.1现在主要分析方法综述…………………………

4、…………………………………183.2影响钢结构稳定性的因素………………………………………………………193.3现有研究方法存在的问题及研究方法…………………………………………204．钢结构发展研究展望……………………………………………………………………20小组总结………………………………………………………………………………………21参考文献………………………………………………………………………………………22-24-钢框架的稳定研究钢框架的稳定研究高层钢框架结构具有很多优越性，主要有以下几个方面[1]：钢结构自重轻；钢结构材料强度高；钢结构施工速度快；高层建筑管道很多，如果采钢结构，可以在

5、梁上开孔用以穿越管道；在梁高相同的情况下，钢结构的开间可以比混凝土结构的开间大50%，从而可使建筑布置灵活；钢结构的延性比钢筋混凝土结构好；由于钢结构比混凝土结构重量轻，更易采用TMD、TLD等结构振动控制措施，提高结构的抗风、抗震能力：钢结构由于在工厂加工制作，所以精度高、质量有保证，与混凝土结构现场施工相比，更易符合结构设计要求；高层建筑在建造过程中，由于业主要求的变化，变更设计经常发生，采用钢结构则较易配合结构设计要求；钢结构为干式施工，可避免混凝土湿式施工所造成的环境污染；混凝土结构建筑拆除后，混凝土不能再使用，只能当作废料处理而影响环境。如果全面考虑上述优越性，很多情况下多、高层

6、建筑钢结构的综合经济性能不劣于混凝土结构，有些情况下会优于混凝土结构。框架结构是由梁与柱构成的结构，按梁与柱的连接形式又可分为半刚接框架和刚接框架。根据受力变形特征，钢框架梁柱连接可分为三类：(1)刚性连接：梁柱间无相对转动，连接能承受弯矩；(2)铰支连接：梁柱间有相对转动，连接不能承受弯矩；(3)半刚性连接：梁柱间有相对转动，连接能承受部分弯矩。钢框架结构多数由横梁与立柱刚接而成。刚性连接的横梁与普通梁式结构相比，节省钢材，结构横向刚度较好，横梁高度也相对较小。因此可以增加建筑物净空，减少结构的造价和房屋体积，是一种比较经济的结构形式。根据结构抗侧力体系的不同，钢结构框架可以分为：纯框架

7、、中心支撑框架、偏心支撑框架和框筒结构等，其中纯框架结构延性最好，但抗侧力及刚度较差。一般情况下，钢结构截面相对于其它材料的截面来说较小，因此钢结构在设计时，稳定问题成为主要问题。钢框架结构的稳定问题主要包括框架平面内的稳定问题、框架平面外的稳定问题和构件的局部稳定问题三个方面。对于框架平面外的稳定问题可以通过设置平面外的支撑来得以保证；构件的局部稳定问题则可以通过限制翼缘的宽厚比或设置加劲肋来保证；-24-钢框架的稳定