探析交错桁架结构中柱子的计算长度研究

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1、湖南大学硕士学位论文交错桁架结构中柱子的计算长度研究姓名：吴怿哲申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：周绪红20050101湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：疑嘶学日期：扩铲年7月多日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

2、了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：曼n哮鸳日期：伊够年≯月参日导师签名：《j了7：7、日期：弦赡年7月多日硕士学位论文摘要在强支撑交错桁架结构中，柱予受到的转动约束不仅来源于桁架构件，

3、而且还来源于上、下柱。当轴心压力很大时，这种转动约束可能为负，加速柱子的屈曲，产生负约束效应。本文将上下连接的柱子也归纳为约束构件，充分考虑轴心力对约束构件的影响，以及柱子与约束构件之间的相互作用，推导出柱子的屈曲方程；提出采用R一参数法求解柱子的计算长度，并给出精度较高的实用求解公式；绘制了柱子计算长度系数图表，图表显示出无侧移失稳模式下柱子的计算长度系数存在大于1．0的情况；通过对与柱子相连接的弦杆的转动约束刚度进行修正，近似地考虑了与柱子相邻的桁架节间构件的约束作用。在对柱子的计算长度系数进

4、行修正以反映柱子的整体稳定之后，本文最终给出了完整而且系统的求解强支撑交错桁架结构柱子计算长度的R一参数法。由于桁架的支撑作用，弱支撑交错桁架结构柱子的有侧移失稳与纯框架桩的有侧移失稳存在区别。本文将桁架的支撑等效转化为侧向支撑弹簧位于柱端，建立了分析模型；通过考虑与柱子相邻的桁架节间的构件对柱子的约束作用，推导出柱子的届曲方程；提出采用R一无方法求解柱子的计算长度，并给出了相应的求解公式。经研究可知，当相对支撑刚度达到一一定数值时，柱子的失稳模式将发生变化。为此，本文引入临界相对支撑刚度作为柱子

5、有无侧移失稳的判断依据；相应地引入桁架临界侧移总刚度作为强、弱支撑交错桁架结构的判断依据。在考虑了柱子整体稳定问题之后，本文最终给出了完整的求解弱支撑交错桁架结构柱子计算长度的R一瓦参数法。通过实例计算分析可知：以上两种方法所求得的计算长度系数值不仅精度较好，而且偏于安全，完全符合工程设计要求；随着桁架层与敞开层交错隔层布置，交错桁架结构柱子的实际计算长度系数白下而上交错、隔层跳跃递增，其增量在敞开层较为明显。关键词：计算长度系数；强支撑；弱支撑；负约束效应；相对支撑刚度临界相对支撑刚度；转动约束

6、刚度；圣丝丝鍪丝丝!堡兰竺竺丝垒丝竺垒ABSTRACTlnthestrong—bracingstaggeredtrussstructure，therotatingrestraintswhichthecolumnssuffercomefromnotonlythemembersofthetruss，butalsothecolumnsupanddown．TheaxialforcesometimesisSOlargethattherestraintsarenegative，whichhastentheco

7、lumnsbuckling，bringthenegativerestrainteffect．Thepaperregardstheconnectedup—and-downcolumnsastherestrainingmembersandgainsthecolumns’bucklingequation，enoughconsideringdisturbancebytheaxialforceontherestrainingmembersandinteractionbetweencolumnsandrest

8、raintmembers．Later，thepaperbringsforwardtheR—factorsmethodtocalculatethecolumns’effectivelengthandprovidesmorepremiseappliedcalculatingformula．Atthesametime，itisdrewthatthechartsontheeffectivelengthfactor，whichshowsthattheeffectivelengthfactor