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影响网架钢结构框架稳定承载力要素的有限元分析

在网架钢结构框架结构设计中,稳定是较为重要的一个环节,在网架钢结构框架理论分析计算中往往将结构进行基本假定建立力学模型,但是在实际工程中结构与假定力学模型并不完全一致,导致计算结果与实际情况存在偏差_1]。对钢结构框架计算结果产生影响的主要因素有荷载条件、节点连接刚度、层间相互作用等,本文针对几种重要影响因素进行了有限元分析。

空心球

1节点连接刚度的影响
    在传统的设计和分析中,为了简化结构设计分析过程,通常将钢结构梁柱节点的连接假定为理想铰接或完全刚接。理想铰接意味着梁柱不能传递弯矩,完全刚接则认为框架在受荷变形后,梁柱夹角保持不变。随着钢结构节点连接形式的增多,试验结果证明,在荷载作用下,有些节点连接不能单纯归类为刚性连接或理想铰接,而应称为半刚性连接。半刚性节点连接是部分约束连接,兼有刚性连接和理想铰接的优点,如果将半刚性连接简化为理想铰接,则会高估框架的侧移量而增大P一△效应的影响,低估了梁柱的连接刚度,使柱的稳定极限承载力理论值偏低。如果将半刚性连接简化为刚接,则结果相反。
    如图1所示,考虑A、B两节点刚度变化对框架的稳定承载力加以分析,视A、B两节点的刚度相同。梁柱的钢材均为Q235钢,E一2.06×10。MPa,j一8.33×10s iTlr~4;当A、B节点为刚接时稳定承载力特征值为7.901 7;当A、B节点为铰接时稳定承载力特征值为2.646 3;分析结果如图2所示,可以较明了地看出,节点的半刚性连接对钢结构框架的稳定承载力有显著的影响,当节点刚度为1×10。~5×10。N·mm时(表1),其对钢结构框架的稳定承载力变化影响较显著。