含非连续支撑的非对称交叉斜撑体系的计算长度系数（英文）

摘要

目的:非矩形平面框架致使其交叉斜撑体系具有非对称性,而采用了非连续支撑的非对称非连续交叉支撑体系的面外稳定问题更为复杂。本文旨在通过建立无量纲稳定特征方程,从理论上深入阐释该交叉支撑体系的面外屈曲特征,并为工程设计提供显式的压杆计算长度系数的计算公式。创新点:1.建立一般情况下非对称非连续交叉斜撑体系的无量纲特征方程;2.针对各种可能受力工况,详细分析该交叉支撑体系的面外屈曲特征,并给出理论解释;3.提出非对称非连续交叉斜撑体系中压杆计算长度系数的显式经验计算公式。方法:1.通过对非对称非连续交叉支撑体系进行弹性面外屈曲建模,以及稳定平衡方程的无量纲化,推导出其相应的特征方程;2.通过变量替换,揭示其内在对称性,从而为经验公式的构造提供依据;3.针对各种受力工况,进行求解域分析和确定,完成特征方程的求解,以进行面外屈曲特征分析,并提出压杆计算长度系数的经验公式;4.利用经验公式对多个实例进行计算,并与基于有限元的刚度法结果以及以往的文献数据进行比较,以验证经验公式的可靠性。结论:1.推导出了非对称非连续交叉斜撑体系的特征方程;采用无量纲参数后,该方程具有一般性。2.通过变量替换,该方程可以转换为与单轴几何对称交叉斜撑相同的特征方程形式。3.当交叉斜撑中的连续杆和非连续杆同时受压时,非连续杆将率先失稳。4.针对各种受力工况,提出了交叉支撑体系的压杆计算长度系数的显式经验公式,且计算结果兼具可靠性和准确性。