高支撑体系抗侧刚度对结构稳定性的影响分析

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1、2010年12月施工技术第39卷第12期CONSTRUCTIONTECHNOLOGY71高支撑体系抗侧刚度对结构稳定性的影响分析卫超，孙昌玲(合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009)［摘要］高支撑体系主要应用在大跨度、大空间结构中，由于其抗侧刚度不足，易发生整体失稳。为了解决高支撑体系失稳问题，应用钢结构稳定理论，对其整体稳定进行研究。首先研究高支撑体系抗侧刚度对其稳定性的影响，其次对不同抗侧刚度的高支撑体系进行有限元分析。结果表明，高支撑体系的抗侧刚度决定其整体稳定性。因此在工程中设计高支撑体系时，必须根据建筑结构

2、的特点，选择合理的侧向支撑形式，提高其抗侧刚度。［关键词］临界荷载;高支撑体系;整体稳定;抗侧刚度;节点刚度［中图分类号］TU311;TU731.2［文献标识码］A［文章编号］1002-8498(2010)12-0071-04InfluenceAnalysisofLateralRigidityonStructuralStabilityinHighSupportSystemWeiChao，SunChangling(SchoolofCivilandHydraulicEngineering，HefeiUniversityofTechno

3、logy，Hefei，Anhui230009，China)Abstract:Highsupportsystemismainlyusedinlarge-spanandlarge-spacestructures.Becauseoftheirlackoflateralrigidity，overallinstabilitycanoccureasily.Inordertosolvetheinstabilityproblemofhighsupportsystem，itsoverallstabilityisstudiedbyapplyingst

4、abletheoryofsteelstructures.Firsttheinfluenceoflateralrigidityonstabilityisresearched，followedwithfiniteelementanalysisforthedifferentlateralrigidityofdifferenthighsupportsystems.Theresultsshowthatlateralrigidityplaysanimportantroleinitsoverallstability.Therefore，inen

5、gineeringdesignofhighsupportsystem，thecharacteristicsofbuildingstructuremustbeaccorded，andreasonableformoflateralsupporttoincreaseitslateralrigidityshouldbeused.Keywords:criticalload;highsupportsystem;overallstability;lateralrigidity;jointrigidity1压杆失稳临界力与抗侧刚度的关系当抗侧总刚

6、度K=0时，整个体系将达到失稳时总依据压杆稳定理论，压杆失稳是由于体系所受外的临界状态，此时体系所受外力达到临界力Pcr。因此力达到临界力而失去平衡导致的。从另一方面来说也压杆的抗侧刚度是影响其稳定性的决定性因素。是由于压杆的抗侧刚度K=0，失去了抵抗侧向变形2高大模板支撑体系稳定理论研究的能力而形成的。为了建立两者之间的关系，这里引高支撑体系是一种钢框架形式的结构体系，其稳出抗侧负刚度的概念。所谓抗侧负刚度是指压杆由于定理论研究与钢框架结构类似。以上分析说明支撑体系的抗侧刚度决定其整体稳定性，增加支撑体系的抗轴力作用使其自身抗侧

7、刚度减小，这种因轴力而减小侧刚度是提高稳定性的主要途径。通常支撑体系的整的刚度称为抗侧负刚度。由此可以定义抗侧负刚度体侧移刚度取决于节点的转动刚度和附加支撑体系刚为:度，本文将从这两方面研究高支撑体系的整体稳定性。PK=－α(1)pl支撑体系根据支撑抗侧刚度的不同分为无侧移支撑体系和有侧移支撑体系，根据节点刚度不同分为刚式中:α为稳定影响系数，P为竖向力，l为杆件长度。由于抗侧负刚度的影响，整个体系在受外力作用［收稿日期］2010-01-19的抗侧总刚度为:［作者简介］卫超，合肥工业大学土木与水利工程学院硕士研P究生，合肥工业大学

8、659信箱230009，电话:13956962113，K=K+K=K－α(2)总plE-mail:weichao122122@163.com72施工技术第39卷性支撑体系和半刚性支撑体系，它们的稳定承载力存失稳模式并提出结构稳定性的计算方法具有重要