鋼框架梁的整體穩(wěn)定性研究.pdf

1、當(dāng)受壓翼緣的側(cè)向位移未得到有效阻止且跨中沒有可靠側(cè)向支撐時，鋼框架梁有可能發(fā)生整體失穩(wěn)。現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范關(guān)于梁整體穩(wěn)定的計算公式是在理想簡支梁的基礎(chǔ)上推導(dǎo)而來，荷載條件限定為集中荷載，均布荷載，以及端彎矩單獨作用。梁端支承條件復(fù)雜且荷載條件通常為端彎矩和橫向荷載共同作用，導(dǎo)致鋼框架梁的整體穩(wěn)定與理想簡支梁有較大區(qū)別，超出了規(guī)范的適用范圍。
　　按照鋼框架梁整體穩(wěn)定性的特點，將鋼框架梁分為兩類：鉸接鋼框架梁和剛接及半剛接鋼框架梁。

2、對于鉸接鋼框架梁，需要考慮梁端扭轉(zhuǎn)約束剛度不足對整體穩(wěn)定的不利作用；對于剛接及半剛接鋼框架梁，需要考慮梁端負(fù)彎矩和側(cè)向彎曲約束對整體穩(wěn)定性的有利作用。由于鋼框架梁的梁端支承條件復(fù)雜，本文提出了簡化模型。在鉸接鋼框架梁模型中，將梁端的扭轉(zhuǎn)約束作為彈性約束；在剛接及半剛接鋼框架梁模型中，將梁端的側(cè)向彎曲約束作為彈性約束。以能量法為基礎(chǔ)，采用計算長度系數(shù)來考慮梁端彈性約束的影響，推導(dǎo)出鋼框架梁的臨界彎矩通式，得到了可以將鉸接鋼框架梁的梁端扭轉(zhuǎn)

3、約束作為固定約束的彈性扭轉(zhuǎn)約束剛度下限值和剛接及半剛接鋼框架梁的臨界彎矩計算公式。
　　利用ANSYS通用有限元程序，對603個不同端部約束、不同荷載作用條件的鋼框架梁模型進(jìn)行了有限元分析。對于鉸接鋼框架梁，本文推導(dǎo)的扭轉(zhuǎn)約束剛度下限值公式與有限元結(jié)果吻合較好；對于剛接及半剛接鋼框架梁，當(dāng)橫向荷載作用在剪心時，本文推導(dǎo)的臨界彎矩計算公式與有限元結(jié)果吻合較好。當(dāng)橫向荷載作用于上翼緣時，在端彎矩不是很大的情況下，有限元結(jié)果和理論結(jié)果相