检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2025年第1期42卷 44-52页

作者：康厚军钱登宇苏潇阳张晓宇丛云跃广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西交通设计集团有限公司南宁530004

斜拉桥塔柱计算长度的取值是验算其承载能力极限状态的关键问题。基于斜拉桥中拉索对桥面梁起弹性支撑作用的受力特点,针对刚构体系斜拉桥塔柱计算长度取值问题提出了一个新方法和力学模型,即传递矩阵法和三梁离散弹簧模型。该模型将塔... 详细信息

斜拉桥塔柱计算长度的取值是验算其承载能力极限状态的关键问题。基于斜拉桥中拉索对桥面梁起弹性支撑作用的受力特点,针对刚构体系斜拉桥塔柱计算长度取值问题提出了一个新方法和力学模型,即传递矩阵法和三梁离散弹簧模型。该模型将塔柱和主梁视为考虑轴向变形影响的欧拉伯努利梁,将斜拉索简化为有质量的弹簧。利用传递矩阵法进行求解,通过考虑边界条件以及连续性条件,推导出系统的稳定特征方程,进而得出塔柱面内稳定计算长度系数。最后,通过算例分析和有限元计算结果的对比,验证了该文中所提出的理论和方法的可行性,能够满足刚构体系独塔斜拉桥计算分析和塔柱计算长度评估的需要。

关键词：斜拉桥塔柱传递矩阵法计算长度系数有限元方法

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深圳大运交通枢纽变截面柱计算长度系数研究

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工业建筑 2025年第1期55卷 95-102页

作者：高修建李文杰井司南刘文锐闫韬升陈志华中国铁路设计集团有限公司天津大学建筑工程学院

为进一步研究变截面柱的计算长度系数，通过数值模拟验证了已有变截面柱计算长度系数计算方法，以深圳大运城市交通枢纽为工程背景，对变截面受压杆件开展了整体结构以及单根构件的屈曲数值模拟，计算了本工程中3种压杆的计算长度系数... 详细信息

为进一步研究变截面柱的计算长度系数，通过数值模拟验证了已有变截面柱计算长度系数计算方法，以深圳大运城市交通枢纽为工程背景，对变截面受压杆件开展了整体结构以及单根构件的屈曲数值模拟，计算了本工程中3种压杆的计算长度系数，得到了其约束条件以供实际工程参考。在此基础上进行了杆件在一端固接、一端铰接，一端固接、一端自由两种情况下的参数分析，得到了这两种边界条件下杆件计算长度系数的经验计算公式。结果表明，随着上下端截面惯性矩比值的减小，变截面压杆的计算长度系数相较于等截面压杆有所减小，表明构件的屈曲受到了约束，材料性能得到了更加充分的发挥。

关键词：计算长度系数变截面柱数值模拟计算公式

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驶入式钢货架立柱计算长度系数分析

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工程力学 2015年第10期32卷 130-137页

作者：武振宇成博 r哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

驶入式货架立柱在垂直货物通道方向上的计算长度系数受多种因素影响。首先,对于上端受水平位移约束而下端受扭转约束的单柱模型,推导了弹性屈曲荷载计算公式。计算结果表明,当模型中约束刚度较小时,约束刚度的变化对立柱计算长度系数产... 详细信息

驶入式货架立柱在垂直货物通道方向上的计算长度系数受多种因素影响。首先,对于上端受水平位移约束而下端受扭转约束的单柱模型,推导了弹性屈曲荷载计算公式。计算结果表明,当模型中约束刚度较小时,约束刚度的变化对立柱计算长度系数产生明显影响。此后,采用有限元分析方法分析了单列立柱模型的弹性屈曲荷载,得到立柱的计算长度系数。柱列模型中的牛腿梁和荷载分布不均现象均可以提高模型的弹性屈曲荷载。基于数值计算结果,得到了立柱计算长度系数的简化计算公式。若已知立柱柱脚转动刚度和支撑体系侧向刚度,可由此公式计算立柱的计算长度系数。

关键词：驶入式货架立柱计算长度系数弹性屈曲荷载转动刚度侧向刚度

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基于单位荷载法的钢管混凝土组合异形柱计算长度系数研究与验证

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第11期56卷 1125-1134页

作者：李振宇张莫凡闫翔宇陈志华王丹妮天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300073

为解决钢管混凝土组合异形柱在进行构件稳定验算时计算长度系数不明确的问题,利用有限元软件Midas/Gen,采用单位荷载法在钢管混凝土组合异形柱框架-支撑结构整体模型下进行特征值屈曲分析,并通过欧拉公式反算得到钢管混凝土组合异形柱... 详细信息

为解决钢管混凝土组合异形柱在进行构件稳定验算时计算长度系数不明确的问题,利用有限元软件Midas/Gen,采用单位荷载法在钢管混凝土组合异形柱框架-支撑结构整体模型下进行特征值屈曲分析,并通过欧拉公式反算得到钢管混凝土组合异形柱的计算长度系数.研究了网格划分、楼板、短梁对单肢柱计算长度系数分析结果的影响,结果表明各层异形柱沿其高度方向划分为10段、连接板宜沿其宽度方向划分为2段,同时去掉模型中的楼板、短梁可提高结果的安全度和软件分析速度.在上述分析结果基础上,建立了考虑组合异形柱网格划分、去掉模型中的楼板、短梁的整体结构模型,分析了不同异形柱平面位置、所在楼层、梁截面尺寸和楼层总数等因素影响下的单肢柱计算长度系数,结果表明:单肢柱计算长度系数随着所在楼层的上升呈现增大趋势,8~20层单肢柱计算长度系数随梁截面的增大而减小,大部分楼层的单肢柱计算长度系数随楼层总数减少而增大.根据所得数据,基于安全性和计算简便的考虑,给出了各层钢管混凝土组合异形柱中单肢柱计算长度系数建议值.基于计算长度系数的建议取值,分析得到整体模型中各单肢柱的应力比,并与直接分析设计法得到的应力比进行了对比,结果表明两种方法得到的应力比相差不大,验证了本文提出的计算长度系数建议值的可行性.

关键词：钢管混凝土组合异形柱计算长度系数特征值屈曲分析 Midas/Gen 直接分析设计法

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树状结构杆件计算长度系数研究

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建筑结构学报 2018年第6期39卷 53-60页

作者：武岳徐云雷李清朋哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 华润置地(北京)股份有限公司北京100035

树状结构的杆件受力以轴压作用为主,稳定性是其结构设计中的控制因素。然而由于树状结构的复杂性,在现行规范中并未给出其杆件计算长度系数的取值建议。为解决该问题,首先从理论出发,利用位移法推导了简单平面树状结构杆件的计算长度系... 详细信息

树状结构的杆件受力以轴压作用为主,稳定性是其结构设计中的控制因素。然而由于树状结构的复杂性,在现行规范中并未给出其杆件计算长度系数的取值建议。为解决该问题,首先从理论出发,利用位移法推导了简单平面树状结构杆件的计算长度系数解析式,确定了影响计算长度系数取值的关键参数;然后以有限元特征值屈曲分析法为基础,提出并改进了针对树状结构的1阶整体失稳法,研究了空间树状结构各级杆件计算长度系数随结构高跨比和相邻杆件刚度比的变化规律;最后,通过统计分析给出了空间树状结构树干和各级分支的计算长度系数的取值建议。研究表明,有侧移树状结构的1阶整体失稳模态与悬臂柱相近,而无侧移树状结构的1阶整体失稳模态与两端铰支柱相近,根据该特点可以快速确定树状结构的整体计算长度系数,并进一步确定树干和各级分枝的计算长度系数,以期为工程中高效开展树状结构的稳定性设计提供理论参考。

关键词：树状结构计算长度系数位移法特征值屈曲分析结构稳定性

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考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数

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建筑结构学报 2021年第9期42卷 159-171页

作者：田炜烽孙嘉亮郝际平西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

柱间相互作用对阶形柱的稳定性有很大的影响,而我国现行规范及已有文献所给出的阶形柱计算长度系数的计算方法不能准确考虑该作用。利用等截面压杆的转角-位移方程得到阶形柱的刚度矩阵,由此推导了轴力对阶形柱刚度削弱的表达式,并构建... 详细信息

柱间相互作用对阶形柱的稳定性有很大的影响,而我国现行规范及已有文献所给出的阶形柱计算长度系数的计算方法不能准确考虑该作用。利用等截面压杆的转角-位移方程得到阶形柱的刚度矩阵,由此推导了轴力对阶形柱刚度削弱的表达式,并构建了可考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数的计算式。研究表明该计算长度系数计算式具有较高的精度,使用方便,可用于多跨框架的计算,同时也适用于柱高不等的情况。对钢梁起坡的山形门式刚架,给出了实用的计算方法,参数分析表明采用该方法计算得到的柱计算长度系数具有良好的精度,可满足设计需要。

关键词：钢结构阶形柱计算长度系数门式刚架刚度稳定性

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框架-剪力墙双重抗侧力体系柱计算长度系数研究

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工程力学 2023年第S01期40卷 25-38页

作者：范重徐岳柴会娟牟在根刘涛樊泽源中国建筑设计研究院北京100044 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

针对框架-剪力墙双重抗侧力体系,通过刚度特征值综合反映框架与剪力墙的侧向刚度,考察其对框架剪力分担率与屈曲荷载的影响。建立了高度为48 m、72 m、96 m和120 m四个计算模型,分别采用有限元法和简化方法计算结构的屈曲荷载与框架柱... 详细信息

针对框架-剪力墙双重抗侧力体系,通过刚度特征值综合反映框架与剪力墙的侧向刚度,考察其对框架剪力分担率与屈曲荷载的影响。建立了高度为48 m、72 m、96 m和120 m四个计算模型,分别采用有限元法和简化方法计算结构的屈曲荷载与框架柱的计算长度系数。刚度特征值可以综合反映框架与剪力墙相对刚度以及结构高度的影响,特征刚度值越大,框架分担的剪力也随之增大。框架屈曲荷载修正系数γ可以用于定量表征框架受到剪力墙侧向支撑作用强弱的程度,γ随着结构高度增大迅速减小。当框架-剪力墙高度较大时,其框架部分的屈曲荷载可能低于相应纯框架的屈曲荷载,说明此时框架部分为剪力墙提供了侧向支撑。计算结果表明:对于纯框架,按结构标准层分段加载有限元分析得到柱的计算长度系数在各标准层范围内保持不变,且各标准层之间差异不大;基于同层柱相互支援的修正《钢结构设计标准》法,得到柱的计算长度系数与分段加载有限元分析的结果较为接近,两者误差为−9.5%~14.2%。框架-剪力墙柱的计算长度系数介于无侧移框架与有侧移框架之间;随着结构高度增大,其值与纯框架的计算结果逐渐接近;修正《钢结构设计标准》法得到的计算长度系数与分段加载有限元分析的结果较为接近。由于柱的轴力随楼层高度增大逐渐减小,根据欧拉公式计算得到柱的计算长度系数不断增大,说明逐层加载有限元模型在确定柱计算长度系数方面存在局限性。该文方法可供框架-剪力墙双重抗侧力体系确定框架柱计算长度系数时参考。

关键词：框架-剪力墙结构刚度特征值屈曲荷载计算长度系数有限元分析简化计算方法

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铰接中心支撑钢框架阶形柱计算长度系数

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哈尔滨工程大学学报 2015年第3期36卷 327-331,373页

作者：于海丰张文元河北科技大学建筑工程学院河北石家庄050018 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

以某火力发电厂主厂房铰接中心支撑钢框架体系为研究背景,对该体系中阶形柱计算长度系数进行了研究。基于小变形弹性稳定理论,推导了一端铰接、一端弹性支承的双阶柱计算长度系数,采用特征值屈曲分析对推导的计算长度系数μ0进行了验证... 详细信息

以某火力发电厂主厂房铰接中心支撑钢框架体系为研究背景,对该体系中阶形柱计算长度系数进行了研究。基于小变形弹性稳定理论,推导了一端铰接、一端弹性支承的双阶柱计算长度系数,采用特征值屈曲分析对推导的计算长度系数μ0进行了验证,吻合程度较好。以厂房结构中横向3轴框架为例,采用特征值屈曲分析、弹塑性屈曲分析对推导的μ0及柱的稳定承载力进行了验证。结果表明,按数值计算得到的柱稳定承载力与理论计算值吻合程度较好。建议铰接中心支撑钢框架结构中柱的计算长度系数可按本文推导的公式计算。该方法的优点在于不必对结构的侧移类型进行判断,对于柱发生有侧移失稳的情况,还可考虑上下层柱对所研究楼层柱的约束作用。

关键词：中心支撑钢框架阶形柱弹性支承计算长度系数稳定承载力侧移属性

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框架-核心筒柱计算长度系数确定方法

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建筑结构学报 2023年第S01期44卷 26-37页

作者：范重徐岳牟在根刘涛韩文凯吴浩中国建筑设计研究院北京100044 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

为合理确定框架-核心筒柱的计算长度系数,基于周边各榀桁架协同工作机理,根据弱轴方向框架的屈曲荷载得到各柱的计算长度系数;进一步考虑核心筒对周边框架的支撑作用,通过增大系数对计算长度系数进行修正。在进行有限元分析时,采用在框... 详细信息

为合理确定框架-核心筒柱的计算长度系数,基于周边各榀桁架协同工作机理,根据弱轴方向框架的屈曲荷载得到各柱的计算长度系数;进一步考虑核心筒对周边框架的支撑作用,通过增大系数对计算长度系数进行修正。在进行有限元分析时,采用在框架标准层顶部施加集中荷载的方法,所得到柱的计算长度系数在同一标准层内保持不变,与根据我国GB 50017—2017《钢结构设计标准》的计算结果保持一致。通过高度为60、90、120 m和150 m四个结构模型,考察结构高度、加载方式等因素对屈曲模态、屈曲荷载和柱计算长度系数的影响。分析结果表明:框架-核心筒结构的一阶屈曲模态均为弱轴方向的整体变形,柱未在框架平面外发生局部失稳的情况;根据层屈曲法得到外框架柱计算长度系数与按标准层加载有限元模型计算结果较为接近,两者误差为-9.59%~6.49%;框架-核心筒周边框架的屈曲荷载显著高于外框架分析模型的屈曲荷载;随着结构高度增大,周边框架屈曲荷载增幅逐渐降低;由简化方法得到周边框架柱的计算长度系数与按标准层加载有限元分析结果具有较好的一致性。

关键词：框架-核心筒结构屈曲荷载计算长度系数有限元分析简化方法

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无侧移半刚接钢框架柱考虑剪切变形影响的计算长度系数研究

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工程力学 2008年第11期25卷 122-127页

作者：王燕刘慧郁有升青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 青岛理工大学琴岛学院山东青岛266000

通过引入梁柱线刚度比修正系数考虑节点连接的非线性,采用变刚度螺旋弹簧模拟节点半刚性,推导了无侧移半刚接钢框架考虑剪切变形影响柱子的计算长度系数计算公式。分析结果表明,当柱子的长细比较小时,在进行半刚接无侧移钢框架稳定分析... 详细信息

通过引入梁柱线刚度比修正系数考虑节点连接的非线性,采用变刚度螺旋弹簧模拟节点半刚性,推导了无侧移半刚接钢框架考虑剪切变形影响柱子的计算长度系数计算公式。分析结果表明,当柱子的长细比较小时,在进行半刚接无侧移钢框架稳定分析时,柱子的计算长度系数考虑剪切变形和不考虑剪切变形二者有明显区别。由于钢框架半刚性节点对柱子的约束能力较弱,稳定分析中忽略剪切变形影响对柱子稳定计算将产生一定误差。考虑剪切变形影响与不考虑剪切变形影响两种情况相比较,柱子计算长度系数μ值增大的范围为5.6%―10.2%。因此在对无侧移半刚接钢框架柱子进行稳定分析时,应考虑剪切变形对柱子稳定承载能力的不利影响。

关键词：剪切变形半刚接钢框架计算长度系数线刚度比修正系数

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