高等钢结构理论2013 第3章 塑性设计A2.pdf

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1、高等钢结构理论2013第3章塑性设计3.2基本构件的塑性设计3.2.4构件的设计计算3-803-40高等钢结构理论2013第3章塑性设计受弯构件的抗弯强度(GB50017-2003)(GB50017-201X)参照第6章(常规设计)，删除了这一条3-81受弯构件的抗剪强度(GB50017-2003)(GB50017-201X)高等钢结构理论讲义3-823-41高等钢结构理论2013第3章塑性设计压弯构件的强度(GB50017-2003)3-83压弯构件的强度(GB50017-201X)高等钢结构理论讲义3-843-42高等钢结构理论2013第3章塑性设计压弯构件的强度(GB

2、50017-201X)11.2.1本条为2003版9.2.1的修改。说明：在2003规范，这个公式的右边采用截面的塑性弯矩，本次修订为gxWfnx，原因如下：1在简支梁的情况下，塑性调幅设计法和第7章的设计方法，结果一致；这保证了塑性调幅设计带来的好处限于来自内力的重分布，而不是来自截面的塑性开展深度；2对连续梁，采用gxWfnx，可以使得正常使用状态，弯矩最大截面的屈服区深度得到一定程度的控制，减小使用阶段的变形；3对单层和没有设置支撑架的多层框架，如果形成塑性机构，则框架结构的物理刚度已经达到0的状态，但是此时框架上还有竖向重力荷载，按照钢结构稳定理论，重力荷载对于结构

3、是一种负的刚度(几何刚度)，因此在物理刚度已经为0的情况下，结构的总刚度(物理刚度与几何刚度之和)为负，按照稳定理论，此时已经超过了稳定承载力极限状态，荷载－位移曲线进入了卸载阶段。为避免这种情况的出现，在塑性弯矩的利用上应进行限制。3-85压弯构件的稳定(GB50017-2003)(GB50017-201X)参照第8章(常规设计),删除了这些特别条款高等钢结构理论讲义3-863-43高等钢结构理论2013第3章塑性设计塑性设计中防止发生屈曲防止板件局部屈曲防止板件在结构成为机构之前局部屈曲，需要对它的宽厚比严格控制。塑性设计中翼缘和腹板的宽厚比应比常规设计限制得更严格。防

4、止构件弯扭屈曲防止构件在成为机构前弯扭屈曲，要靠适当布置侧向支撑（可用限制侧向长细比λy作为保证梁段在塑性铰处的转动能力的一项措施）构造要求。防止框架整体失稳塑性设计的框架有可能在形成机构前就整体失稳,因为塑性机构分析没有考虑二阶效应。(GB50017-201X)规定：采用塑性设计，或采用弯矩调幅设计且结构为有侧移失稳时，框架柱的计算长度系数应乘以1.1的放大系数。3-87塑性设计容许长细比(GB50017-201X)高等钢结构理论讲义3-883-44高等钢结构理论2013第3章塑性设计(GB50017-201X)修订解说塑性及弯矩调幅设计—塑性设计Ø塑性设计带来的好处来源

5、于弯矩的重分布，而不仅是截面的塑性开展。ü在内力分析上采用塑性分析的方法外，强度设计公式采用，与通常设计的相同；ü弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定的计算公式也与弹性分析设计相同，但弯矩采用塑性分析得到的弯矩，且稳定系数计算采用的计算长度系数比弹性设计放大10%。塑性及弯矩调幅设计—弯矩调幅Ø塑性设计不便于计算软件的实现，本规范引入弯矩重分布的方法，代替塑性分析。ü对竖向荷载产生的梁端弯矩进行调幅，柱弯矩不进行调幅，这样确保柱内不形成塑性铰；ü根据调幅幅度的不同采用相应的宽厚比限值；调幅幅度增大到一定程度，对梁挠度和侧移的限值也适当加严；消除了设计人员的顾虑。3-89截

6、面分类补充材料高等钢结构理论讲义3-903-45高等钢结构理论2013第3章塑性设计Bucklingparameterkss1s2s2s1s1s2IIIIIIs1ismaximumstress,compression+vey=s2/s1+11>y>000>y>-1-1CaseI4.08.027.817.81+6.29y+9.78y223.9Internal1.05+yelementCaseII0.430.57-0,21y+0.07y20.570.57-0.21y+0.07y20.85OutstandelementCaseIII0.430.5781.701.7-5y+17.1

7、y223.8Outstandy+0.34element3-91Effectivewidth-outstandsStressdistributionEffectivewidthbeff(compressionpositive)beff1>y³0:s1s2beff=rccbtbcy<0:s1beff=rbc=rc/(1-y)s2beffy=s2/s110-11³y³-10,570,852Bucklingfactorks0,430,57-0,21y+0,07y高等钢结构理论讲义3-923-46高等钢结构理论2013第3章