【摘 要】
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在强支撑交错桁架结构中,柱子受到的转动约束不仅来源于桁架构件,而且还来源于上、下柱。当轴心压力很大时,这种转动约束可能为负,加速柱子的屈曲,产生负约束效应。本文将上下连接
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在强支撑交错桁架结构中,柱子受到的转动约束不仅来源于桁架构件,而且还来源于上、下柱。当轴心压力很大时,这种转动约束可能为负,加速柱子的屈曲,产生负约束效应。本文将上下连接的柱子也归纳为约束构件,充分考虑轴心力对约束构件的影响,以及柱子与约束构件之间的相互作用,推导出柱子的屈曲方程;提出采用R-参数法求解柱子的计算长度,并给出精度较高的实用求解公式;绘制了柱子计算长度系数图表,图表显示出无侧移失稳模式下柱子的计算长度系数存在大于1. 0的情况;通过对与柱子相连接的弦杆的转动约束刚度进行修正,近似地考虑了与柱子相邻的桁架节间构件的约束作用。在对柱子的计算长度系数进行修正以反映柱子的整体稳定之后,本文最终给出了完整而且系统的求解强支撑交错桁架结构柱子计算长度的R-参数法。由于桁架的支撑作用,弱支撑交错桁架结构柱子的有侧移失稳与纯框架柱的有侧移失稳存在区别。本文将桁架的支撑等效转化为侧向支撑弹簧位于柱端,建立了分析模型;通过考虑与柱子相邻的桁架节间的构件对柱子的约束作用,推导出柱子的屈曲方程;提出采用R-Tk方法求解柱子的计算长度,并给出了相应的求解公式。经研究可知,当相对支撑刚度达到一定数值时,柱子的失稳模式将发生变化。为此,本文引入临界相对支撑刚度作为柱子有无侧移失稳的判断依据;相应地引入桁架临界侧移总刚度作为强、弱支撑交错桁架结构的判断依据。在考虑了柱子整体稳定问题之后,本文最终给出了完整的求解弱支撑交错桁架结构柱子计算长度的R-Tk参数法。通过实例计算分析可知:以上两种方法所求得的计算长度系数值不仅精度较好,而且偏于安全,完全符合工程设计要求;随着桁架层与敞开层交错隔层布置,交错桁架结构柱子的实际计算长度系数自下而上交错、隔层跳跃递增,其增量在敞开层较为明显。
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