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多高層鋼結構的分類及其穩定性設計


1.在建筑(zhu)物的(de)設計(ji)中,設計(ji)人員首先必須給建筑(zhu)物進(jin)行分(fen)(fen)類(lei)(lei),各種規范還根(gen)據建筑(zhu)物的(de)類(lei)(lei)型(xing)、層(ceng)數、荷(he)載類(lei)(lei)型(xing)等(deng)(deng),有針對性地提出對設計(ji)很有價值(zhi)、有時可以簡化(hua)設計(ji)的(de)分(fen)(fen)類(lei)(lei)規定(ding),比如規定(ding)了抗震設計(ji)時何時采(cai)用(yong)反應譜基底剪力(li)法(fa)、反應譜振(zhen)型(xing)分(fen)(fen)解法(fa)和時程(cheng)分(fen)(fen)析(xi)法(fa)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。各種分(fen)(fen)類(lei)(lei)的(de)目的(de)是(shi)為了建立概(gai)念框架,從(cong)而(er)進(jin)行合理而(er)方便的(de)設計(ji)。本文(wen)介紹與鋼(gang)結構穩定(ding)性計(ji)算有關的(de)分(fen)(fen)類(lei)(lei),并澄(cheng)清一些概(gai)念。

有側(ce)移(yi)框(kuang)架(jia)和(he)無側(ce)移(yi)框(kuang)架(jia)的概念―88)1第5.2.2條最末(mo)尾有這樣一(yi)個(ge)注:無側(ce)移(yi)框(kuang)架(jia)系指(zhi)框(kuang)架(jia)中設有支撐(cheng)(cheng)架(jia)、剪(jian)力墻、電梯井等(deng)支撐(cheng)(cheng)結構,且其抗側(ce)移(yi)剛度等(deng)于(yu)和(he)大于(yu)框(kuang)架(jia)本身抗側(ce)移(yi)剛度的5倍者(zhe)(zhe);有側(ce)移(yi)結構系指(zhi)框(kuang)架(jia)中未設上(shang)述支撐(cheng)(cheng)者(zhe)(zhe),或支撐(cheng)(cheng)結構的抗側(ce)移(yi)剛度小于(yu)框(kuang)架(jia)本身抗側(ce)移(yi)剛度的5倍者(zhe)(zhe)。

雖然建筑物側(ce)移的(de)(de)大(da)小直(zhi)接與結構抗側(ce)剛度(du)有關,但(dan)上(shang)述(shu)概念涉(she)及到“有”和(he)“無”的(de)(de)問題,在一定程度(du)上(shang)引起了工程界(jie)和(he)學術界(jie)的(de)(de)誤解(jie)。

正確的(de)答(da)案(an)應該如(ru)何引入,如(ru)果意識到所有(you)的(de)結(jie)(jie)構在風(feng)荷載等水(shui)(shui)(shui)平(ping)力(li)作用(yong)下均有(you)側(ce)移(yi)(yi),對(dui)無側(ce)移(yi)(yi)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)的(de)定(ding)義就必須采用(yong)相(xiang)對(dui)的(de)、比較(jiao)的(de)手段(duan)。Eurocode3規定(ding),在雙(shuang)重抗(kang)(kang)側(ce)力(li)結(jie)(jie)構中,如(ru)果框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)承受的(de)總水(shui)(shui)(shui)平(ping)力(li)小于等于總剪(jian)(jian)力(li)的(de)20%,則(ze)可以(yi)以(yi)足夠的(de)精確度假設所有(you)的(de)水(shui)(shui)(shui)平(ping)力(li)都由(you)支(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)(或(huo)剪(jian)(jian)力(li)墻)承受,框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)本身不承受水(shui)(shui)(shui)平(ping)力(li),從(cong)而這個框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)可以(yi)作為(wei)無側(ce)移(yi)(yi)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia);不滿(man)足上述規定(ding)的(de)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)-支(zhi)撐結(jie)(jie)構體系(xi)(xi)中的(de)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)是(shi)有(you)側(ce)移(yi)(yi)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)。根據這個規定(ding),可以(yi)知道:無側(ce)移(yi)(yi)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)是(shi)一個相(xiang)對(dui)概(gai)念,是(shi)在與支(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)、剪(jian)(jian)力(li)墻的(de)抗(kang)(kang)側(ce)剛度比較(jiao)中獲得的(de),由(you)此只有(you)在雙(shuang)重抗(kang)(kang)側(ce)力(li)體系(xi)(xi)中的(de)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)才會有(you)無側(ce)移(yi)(yi)和有(you)側(ce)移(yi)(yi)的(de)區(qu)分(fen)。

架可以按照(zhao)不承受(shou)水平力進(jin)行設計。

表示了兩個結構(gou),(a)主(zhu)框(kuang)架(jia)(jia)如果(guo)剛(gang)度比小框(kuang)架(jia)(jia)大(da)得多,則(ze)小框(kuang)架(jia)(jia)可(ke)(ke)以按照(zhao)無(wu)側移框(kuang)架(jia)(jia)進行(xing)(xing)設計,所有的(de)水平力(li)由大(da)框(kuang)架(jia)(jia)承受(shou),包(bao)括作用在小框(kuang)架(jia)(jia)上的(de)水平力(li)。(b)框(kuang)架(jia)(jia)在支撐架(jia)(jia)剛(gang)度很大(da)時可(ke)(ke)以按照(zhao)無(wu)側移進行(xing)(xing)設計,所有水平力(li)由支撐架(jia)(jia)承受(shou)。

純框(kuang)(kuang)架如果無主框(kuang)(kuang)架和副框(kuang)(kuang)架之分(fen),則純框(kuang)(kuang)架是有側移框(kuang)(kuang)架。

上(shang)述(shu)分(fen)類(lei)的(de)方法不涉(she)及到框(kuang)架(jia)的(de)穩定性計算,而(er)只是對(dui)(dui)框(kuang)架(jia)進行一個分(fen)類(lei),了解(jie)建筑物各子結(jie)構在承受水(shui)平(ping)力(li)上(shang)的(de)相(xiang)對(dui)(dui)比(bi)例,在框(kuang)架(jia)分(fen)擔的(de)水(shui)平(ping)力(li)小到一定程度時可以進行簡化的(de)力(li)學分(fen)析(xi)。

在計算機(ji)設計的(de)(de)時代,有(you)(you)側(ce)移和無側(ce)移框(kuang)架的(de)(de)區(qu)分沒有(you)(you)帶來計算上的(de)(de)好處,但對(dui)于初步設計以及對(dui)所設計的(de)(de)框(kuang)架進行定性定類的(de)(de)了解(jie),還(huan)是很有(you)(you)意(yi)義的(de)(de)。

側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)和側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)和側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)這(zhe)(zhe)(zhe)兩(liang)個(ge)(ge)概(gai)念在我國還沒有引(yin)進,而在新的(de)(de)(de)正在修訂中(zhong)的(de)(de)(de)鋼結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)設計(ji)規范〉和已(yi)經頒布(bu)的(de)(de)(de)高層(ceng)民(min)用建筑(zhu)鋼結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)技術規程―98)中(zhong)已(yi)經采(cai)用與(yu)(yu)這(zhe)(zhe)(zhe)兩(liang)個(ge)(ge)概(gai)念有關的(de)(de)(de)一(yi)(yi)些(xie)規定。側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)和側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)定義如下(xia)為(wei)0則(ze)這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)為(wei)側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou),V,H,各h,分別為(wei)某一(yi)(yi)層(ceng)的(de)(de)(de)豎(shu)向(xiang)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)總(zong)和、層(ceng)剪力(li)(li)、在層(ceng)剪力(li)(li)作用下(xia)的(de)(de)(de)層(ceng)間側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)移(yi)和層(ceng)高;不滿足上述條件(jian)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)為(wei)側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)。上式(shi)左(zuo)邊項(xiang)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)意(yi)義需要解釋。層(ceng)間抗側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)剛(gang)度(du)(du)(du)一(yi)(yi)般(ban)為(wei):今設計(ji)人員可能會認為(wei)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)的(de)(de)(de)“剛(gang)”和“柔(rou)(rou)”應根據S,(或根據水平力(li)(li)作用下(xia)的(de)(de)(de)側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)移(yi)纟大小(xiao))來區分,但這(zhe)(zhe)(zhe)僅(jin)僅(jin)是(shi)(shi)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)側(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)向(xiang)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)(yu)否的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)方(fang)面。從穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)角(jiao)度(du)(du)(du)研究,重力(li)(li)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)是(shi)(shi)使(shi)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)發生失(shi)(shi)穩的(de)(de)(de)因(yin)素,失(shi)(shi)穩意(yi)味著結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)失(shi)(shi)去進一(yi)(yi)步抵抗荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)的(de)(de)(de)能力(li)(li),也即結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)達到了剛(gang)度(du)(du)(du)為(wei)零(ling)的(de)(de)(de)狀(zhuang)態。是(shi)(shi)什么使(shi)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)剛(gang)度(du)(du)(du)從初始剛(gang)度(du)(du)(du)S,變(bian)化到零(ling),這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)罪魁禍首就是(shi)(shi)重力(li)(li)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)。因(yin)此重力(li)(li)是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)負剛(gang)度(du)(du)(du),其值(zhi)為(wei)。

根據(ju)上述定(ding)義,一根不(bu)(bu)承受豎向(xiang)力的(de)(de)(de)細長的(de)(de)(de)懸臂(bei)柱屬于側向(xiang)剛(gang)性(xing)(xing)結(jie)(jie)構。對細長懸臂(bei)柱的(de)(de)(de)這個分(fen)類結(jie)(jie)果令對穩定(ding)理(li)論了解(jie)不(bu)(bu)深的(de)(de)(de)設計人員困惑不(bu)(bu)解(jie)。這里我們只(zhi)能強調,這個柱子沒有二階效(xiao)(xiao)應,不(bu)(bu)要(yao)將側向(xiang)剛(gang)性(xing)(xing)和側向(xiang)柔性(xing)(xing)的(de)(de)(de)概念與側向(xiang)位移(yi)驗算等效(xiao)(xiao)起來,而是要(yao)與結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)計算聯(lian)系起來。

為(wei)什(shen)么要引入這兩(liang)個概念,主要是為(wei)了(le)便于(yu)(yu)設(she)計(ji)人員對(dui)結(jie)(jie)構(gou)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)有(you)直觀的(de)了(le)解。對(dui)于(yu)(yu)一個側向剛(gang)性(xing)結(jie)(jie)構(gou):1)結(jie)(jie)構(gou)的(de)內力分(fen)析可以(yi)只進行一階分(fen)析,因(yin)為(wei)它的(de)二(er)階效應很小(xiao);)由(you)于(yu)(yu)二(er)階效應小(xiao),發生有(you)側移(yi)失穩(wen)的(de)傾(qing)向很小(xiao),可以(yi)近似地按層(ceng)高作為(wei)它的(de)計(ji)算長度,以(yi)簡(jian)化設(she)計(ji)。雖然對(dui)于(yu)(yu)純(chun)框架(jia),取有(you)側移(yi)失穩(wen)的(de)計(ji)算長度計(ji)算框架(jia)柱的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)更為(wei)合理(li)一些。

對一個側向柔性(xing)結(jie)構(gou)必須采(cai)用(yong)(yong)合適的(de)方(fang)(fang)式考(kao)慮(lv)二(er)階(jie)(jie)效應(ying)的(de)影響。有三種方(fang)(fang)法考(kao)慮(lv)二(er)階(jie)(jie)效應(ying)的(de)影響:1)框架(jia)柱(zhu)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)長(chang)度(du)(du)(du)法;)框架(jia)內力(li)(li)分析(xi)采(cai)用(yong)(yong)二(er)階(jie)(jie)分析(xi):假想水平力(li)(li)法等近似的(de)方(fang)(fang)法和精確(que)的(de)二(er)階(jie)(jie)分析(xi)方(fang)(fang)法,柱(zhu)子(zi)穩(wen)定性(xing)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)可以(yi)偏安全(quan)地取層高為計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)長(chang)度(du)(du)(du)或甚至采(cai)用(yong)(yong)無側移失(shi)(shi)穩(wen)時的(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)長(chang)度(du)(du)(du)系(xi)數(shu);3)放大系(xi)數(shu)法:將內力(li)(li)和位移乘以(yi)Disdnger系(xi)數(shu),與(yu)這(zhe)里相(xiang)似)。引進(jin)這(zhe)一對概念的(de)目的(de)是(shi)(shi)(shi)為了(le)方(fang)(fang)便設計(ji)(ji)(ji)人員選擇合適的(de)圖表和公(gong)式確(que)定框架(jia)柱(zhu)的(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)長(chang)度(du)(du)(du)系(xi)數(shu),也是(shi)(shi)(shi)為了(le)與(yu)傳統的(de)“側移”概念相(xiang)區(qu)別(bie):什么時候(hou)采(cai)用(yong)(yong)有側移失(shi)(shi)穩(wen)的(de)框架(jia)柱(zhu)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)長(chang)度(du)(du)(du)系(xi)數(shu),什么時候(hou)允許采(cai)用(yong)(yong)無側移失(shi)(shi)穩(wen)的(de)框架(jia)柱(zhu)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)長(chang)度(du)(du)(du)系(xi)數(shu)。現(xian)行的(de)鋼結(jie)構(gou)設計(ji)(ji)(ji)規范(GB17―88)第5.2.2條的(de)注也是(shi)(shi)(shi)為了(le)同樣的(de)目的(de)。

―88中(zhong)這(zhe)一條(tiao)的(de)有關(guan)定義,采用這(zhe)一條(tiao)的(de)名稱,因為這(zhe)一條(tiao)的(de)名稱與結(jie)構力學分析對應(ying)的(de)有側(ce)移(yi)和無側(ce)移(yi)相(xiang)混(hun)淆,而這(zhe)一條(tiao)的(de)實質是為了對框架結(jie)構的(de)失穩模式作(zuo)出(chu)判斷,并不是結(jie)構實際(ji)是否發生側(ce)移(yi)。這(zhe)是其一。

名稱(cheng),內容(rong)不(bu)變行(xing)不(bu)行(xing),這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)就(jiu)要看(kan)這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)一條(tiao)規(gui)(gui)(gui)定(ding)來(lai)的(de)合(he)理不(bu)合(he)理了。這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)條(tiao)規(gui)(gui)(gui)定(ding)是(shi)結(jie)構穩(wen)定(ding)理論中重要的(de)、基(ji)本的(de)問(wen)(wen)(wen)(wen)題。但是(shi)無法在(zai)(zai)國內的(de)資料上看(kan)到、查閱到這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)一規(gui)(gui)(gui)定(ding)的(de)來(lai)源。GB17―88是(shi)參照(zhao)歐洲鋼結(jie)構協會ECCS1977年出(chu)版的(de)鋼結(jie)構穩(wen)定(ding)手(shou)(shou)冊(ce)(ce):12第八(ba)章中的(de)一個(ge)(ge)注來(lai)規(gui)(gui)(gui)定(ding)的(de)。今天再(zai)來(lai)看(kan)這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)注,可以(yi)注意到,它并沒有(you)談到穩(wen)定(ding)計算問(wen)(wen)(wen)(wen)題,倒(dao)是(shi)有(you)這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)樣一句:oftheverticalloadonly很明顯,注的(de)意思仍(reng)然是(shi)滿足5倍的(de)條(tiao)件(jian)時可以(yi)不(bu)考慮水(shui)平力的(de)影(ying)響。注本身并沒有(you)問(wen)(wen)(wen)(wen)題,問(wen)(wen)(wen)(wen)題出(chu)在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)注在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)本手(shou)(shou)冊(ce)(ce)中的(de)位置恰恰是(shi)講(jiang)框架穩(wen)定(ding)性計算的(de)地方,因此可以(yi)認(ren)為(wei)當時撰寫這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)部分的(de)學者認(ren)為(wei)這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)5倍的(de)標準(zhun)是(shi)用來(lai)決定(ding)框架的(de)失穩(wen)模式的(de)。

3中有關(guan)有側移框(kuang)(kuang)架和無(wu)(wu)側移框(kuang)(kuang)架的(de)劃分:框(kuang)(kuang)架的(de)抗側剛度不到支撐(cheng)架抗側剛度的(de)1/5時,分擔到的(de)水(shui)平力不到20%,此框(kuang)(kuang)架可看作(zuo)為無(wu)(wu)側移框(kuang)(kuang)架,按不考慮水(shui)平力的(de)作(zuo)用來(lai)進(jin)行(xing)框(kuang)(kuang)架的(de)設計。

而按我(wo)國規(gui)(gui)范,則此(ci)框(kuang)架可以按無側移失穩的(de)模式計(ji)算框(kuang)架柱的(de)穩定(ding)性(xing)。如此(ci)一(yi)比(bi)較可以發現,規(gui)(gui)范GB17―88規(gui)(gui)定(ding)的(de)用(yong)途與Eurocode3規(gui)(gui)定(ding)的(de)用(yong)途在目前是不同的(de),因此(ci)有必要進行新的(de)研宄(gui)。

對(dui)各國規(gui)范的考察發現,對(dui)什么時候可(ke)以采用無(wu)側(ce)移失(shi)穩(wen)(wen)的柱子計(ji)算長度系(xi)數,美國規(gui)范沒有明確(que)規(gui)定(ding)(ding)。引用美國AISC1993規(gui)范C2.FrameStability一(yi)節的原文可(ke)以看(kan)出目前對(dui)這(zhe)個問題(ti)的無(wu)奈(nai):“Theverti- 1990,對(dui)框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)結構引入如(ru)下定(ding)(ding)義:強(qiang)支(zhi)撐框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)是支(zhi)撐的抗(kang)側(ce)剛度足夠大(da),使(shi)得框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)以無(wu)側(ce)移的模式失(shi)穩(wen)(wen)的框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)。強(qiang)支(zhi)撐框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)按照無(wu)側(ce)移失(shi)穩(wen)(wen)的框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)柱計(ji)算柱子的計(ji)算長度系(xi)數。

弱(ruo)支(zhi)(zhi)撐(cheng)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)是(shi)支(zhi)(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)抗側(ce)剛(gang)度(du)不(bu)足,不(bu)能使框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)發(fa)生無側(ce)移失穩的(de)(de)被支(zhi)(zhi)撐(cheng)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)。弱(ruo)支(zhi)(zhi)撐(cheng)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)柱的(de)(de)穩定承(cheng)(cheng)載力(li)(li)按(an)照(zhao)下式計(ji)算層的(de)(de)穩定性:載力(li)(li),帶下標(biao)1的(de)(de)表示無側(ce)移失穩時框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)柱的(de)(de)承(cheng)(cheng)載力(li)(li),S是(shi)支(zhi)(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)抗側(ce)剛(gang)度(du),Sth是(shi)支(zhi)(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)門(men)檻剛(gang)度(du),是(shi)強支(zhi)(zhi)撐(cheng)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)判定準則,n是(shi)某一(yi)(yi)層的(de)(de)柱子(zi)(zi)總(zong)數,包括(kuo)所有(you)被支(zhi)(zhi)撐(cheng)的(de)(de)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)柱,也(ye)包括(kuo)構成支(zhi)(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)(jia)立柱的(de)(de)柱子(zi)(zi)。因為如果(guo)交(jiao)叉(cha)支(zhi)(zhi)撐(cheng)桿(gan),這些原先為支(zhi)(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)(jia)一(yi)(yi)部(bu)分的(de)(de)立柱與其余框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(jia)一(yi)(yi)起發(fa)生有(you)側(ce)移失穩,因此(ci)支(zhi)(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)(jia)立柱本身的(de)(de)穩定承(cheng)(cheng)載力(li)(li)也(ye)因為支(zhi)(zhi)撐(cheng)桿(gan)的(de)(de)引入而得到(dao)了提(ti)高。

在彈塑性狀態工作時,式(shi)(2)仍然成立。因(yin)為確定計算長(chang)度(du)系數的目的是(shi)計算框架(jia)的承載力(li),按照式(shi)(2)計算避(bi)開了計算弱支撐(cheng)框架(jia)的柱子計算長(chang)度(du)這一中(zhong)間步驟,直接確定其承載力(li)。

純框架是未設置任何(he)支撐的(de)框架,純框架結構按照(zhao)有側(ce)移失穩的(de)框架柱(zhu)計算(suan)柱(zhu)子的(de)計算(suan)長度系數(shu)。

強支撐(cheng)(cheng)框架(jia)的(de)(de)(de)判定準則純框架(jia)結(jie)(jie)構(gou)當然發生有側(ce)移(yi)(yi)的(de)(de)(de)失穩(wen)模式;在(zai)純框架(jia)結(jie)(jie)構(gou)中增設支撐(cheng)(cheng)將(jiang)使結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)穩(wen)定承載力得(de)到(dao)(dao)提(ti)高,根(gen)據文,的(de)(de)(de)研宄,臨界荷(he)載的(de)(de)(de)提(ti)高部分可以偏安全地按正(zheng)比于支撐(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)抗側(ce)剛(gang)(gang)度計算,見;設置支撐(cheng)(cheng)后,失穩(wen)模包(bao)含(han)了有側(ce)移(yi)(yi)模式的(de)(de)(de)分量(liang)(liang)和無側(ce)移(yi)(yi)模式的(de)(de)(de)分量(liang)(liang),隨(sui)著支撐(cheng)(cheng)剛(gang)(gang)度的(de)(de)(de)增加,有側(ce)移(yi)(yi)的(de)(de)(de)分量(liang)(liang)越來越小,當支撐(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)抗側(ce)剛(gang)(gang)度大到(dao)(dao)一定程度時,結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)失穩(wen)模式發生根(gen)本(ben)變(bian)化:失穩(wen)模不包(bao)含(han)任何有側(ce)移(yi)(yi)的(de)(de)(de)分量(liang)(liang)。

根據上述現象,我們(men)可以得到(dao)如下結論:即強支(zhi)(zhi)撐(cheng)框架的(de)判定準(zhun)則必(bi)須(xu)將(jiang)支(zhi)(zhi)撐(cheng)架的(de)剛(gang)度(du)與柱子無側移失(shi)穩和有側移失(shi)穩的(de)承(cheng)載力之差聯(lian)系(xi)起(qi)來,因為(wei)支(zhi)(zhi)撐(cheng)是整個結構的(de)支(zhi)(zhi)撐(cheng),所以必(bi)須(xu)對所有柱子求和。

據作者(zhe)對支(zhi)撐問(wen)題(ti)的(de)研宄及國外對同(tong)類問(wen)題(ti)的(de)研宄的(de)結(jie)論(lun):結(jie)構的(de)承(cheng)載力是支(zhi)撐提供的(de),支(zhi)撐抗側(ce)剛度有多(duo)大,臨界荷(he)載就有多(duo)大。

要(yao)使這個結構發生(sheng)無側移失穩,則起支撐作用(yong)的懸臂柱的抗側剛度(du)必須達(da)到:如H x)的合理性(xing)和(he)存在的問題。


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