阶形柱和带摇摆柱框架中框架柱的稳定分析

摘要

本文主要包含四个部分。
　　 (1)对阶形柱弯矩放大系数进行了理论推导，并给出了精度较好的拟合公式。在阶形柱上下柱之间相互作用保持不变假定下，本文将阶形柱控制柱单独取出，对其轴压承载力进行了有限元分析，同时对阶形柱进行整体有限元分析。通过比较发现，这种相互作用在弹性阶段和弹塑性阶段是变化的，且总是朝着增加阶形柱的承载力方向变化。最后本文对几组阶形柱承载力进行了有限元分析，与规范设计值比较发现规范总是偏于保守的。
　　 (2)对有摇摆柱框架中框架柱的轴压承载力进行了有限元分析，与规范设计值比较发现，有摇摆柱时框架柱的稳定系数，除了采用放大了的长细比确定外，还要适当降低柱子曲线。本文建议了一个修正的缺陷因子，在现行压杆稳定系数b曲线的计算公式中应用。结果还表明，在框架柱的长细比小时，框架总的承载力远远超出框架柱本身承载力。
　　 (3)规范对工字型截面翼缘宽厚比限定时，假定与腹板铰接；失稳临界应力为构件临界应力，取值偏小；并将结果线性简化。本文分别对压杆在拥有整体、局部初始变形和仅拥有整体初始变形时的轴压承载力进行了有限元分析。通过比较发现，即使截面各板件的宽厚比同时取规范上限值，局部失稳导致构件承载力的下降幅度也保持在10％以内，说明规范宽厚比规定是合理的。
　　 (4)将单跨有吊车厂房模拟成单跨两层框架，中间两端铰接框架梁模拟吊车桥架，对其弹性屈曲进行了分析。分析发现，此时层与层的相互作用导致的某一层的每个柱子的临界荷载的增加或者减小，也具有相同的比例。利用合并解法对框架进行了屈曲分析，发现合并解法具有极高的精度。合并解法的成功应用表明：同层各柱是作为一个整体参与层与层之间的相互作用的，梁的左右两端提供给左右柱子的约束可能不同，但是总和是不变的。

目录

文摘

英文文摘

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致谢

第1章 绪论

1.1文献综述

1.1.1计算长度系数分析

1.1.2计算长度求解方法的改进

1.1.3计算长度设计方法的改进

1.2研究背景

1.2.1压杆及压弯杆规范设计方法

1.2.2规范设计方法分析

1.3本文研究内容

第2章 阶形柱稳定分析

2.1引言

2.2阶形柱屈曲分析

2.3阶形柱弯矩放大系数

2.3.1弯矩放大系数求解

2.3.2弯矩放大系数比较

2.3.2弯矩放大系数拟合

2.4弹塑性阶段阶形柱上、下柱的相互作用

2.4.1分析思路

2.4.2顶端悬臂阶形柱

2.4.3顶端转动约束阶形柱

2.5阶形柱极限承载力分析

2.6本章结论

第3章 有摇摆柱框架中框架柱的稳定分析

3.1引言

3.2带有摇摆柱框架屈曲分析

3.3对摇摆柱提供侧向支持的轴压框架柱的弹塑性稳定

3.4有限元分析

3.5框架总承载力的分析

3.6本章结论

第4章 工字型截面柱宽厚比分析

4.1规范规定及原理

4.2规范原理的分析

4.3规范规定的验证

4.4本章结论

第5章 吊车厂房框架屈曲分析

5.1引言

5.2吊车厂房框架稳定性分析

5.2.1吊车厂房框架屈曲分析

5.2.2合并法屈曲分析

5.2.3代数法屈曲分析

5.3本章结论

第6章 本文总结与展望

6.1本文工作总结

6.2进一步工作的设想

参考文献

作者简历及科研成果