文档介绍：中南大学
硕士学位论文
钢-混凝土组合框架(组合梁-钢柱)稳定分析及设计方法研究
姓名:汤裕坤
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:蒋丽忠
20070501
摘要筑设计中应用越来越广泛。多高层建筑趋于更高、跨度更大的方向发应,从而造成不经济。因此,研究考虑组合效应的组合框架稳定性能,构体系、提高经济性以及完善组合结构的相关规范和规程具有积极的本文主要研究了混凝土梁和钢柱组成的组合框架的稳定性能及框架稳定特征方程,并比较组合框架与不考虑组合效应的钢框架弹性关键词:组合框架,稳定性,计算长度,二阶效应,半刚性连接由钢一混凝土组合梁与钢柱构成的组合框架结构,在现代高层建展,稳定性问题将更加突出。然而,目前国内外关于组合框架稳定性方面的试验和理论研究工作非常少,在组合框架的设计中采用的仍然是钢框架的稳定设计理论,并没有考虑混凝土楼盖与钢梁的组合效提出相应的设计方法,可以为设计人员提供理论依据,对优化框架结意义。设计方法,所做工作如下:菘悸腔朴跋斓淖楹狭焊斩龋⒖悸亲楹闲вΦ淖楹屈曲荷载的差异,分析组合效应对框架稳定极限承载力的影响。岢隹悸亲楹闲вΦ淖楹峡蚣芨慕扑愠ざ确ǎ约安煌端约束、柱端约束的修正方法,探讨组合效应、节点半刚性连接对框架柱计算长度系数的影响。分析改进方法的精确性与适用性,并讨论其与传统钢框架计算长度法的差异。岢隹悸亲楹闲в鞍敫招粤拥淖楹峡蚣芏椎苑治龇法和内力求解公式,探讨二阶效应以及半刚性连接性能对组合框架内力、位移的影响。萘楹狭褐ё诹χ胤植蓟硪约白楹辖诘懔有阅的试验和理论研究成果,提出简化的组合框架稳定设计方法,并分析该设计方法的适用性与经济性。
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导师签名乏幺日期:俎年么月导师签名益幺日期:俎年左月日期:迎里年￡月型日关于学位论文使用授权说明原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。
、质轻、力学性能良好等优点,是制造结构物的一种极好的建筑材料。但是钢结构与钢筋混凝土结构相比,具有截面轮廓尺寸小、构件细长和板件柔薄的特点,对于受压、受弯和受剪等存在受压区的构件和板件,如果处理不当,容易使结构出现局部或整体失稳。在建筑钢结构中,钢框架是最为常用的结构体系,钢框架延性大,抗震性能好,且具有自重轻,施工方便等特点。然而,当框架层数较多时,纯钢框架抗侧刚度较小,在组合荷载作用下,框架侧移大、整体稳定性差。如果仅仅依靠梁柱的弯曲强度来抵抗荷载,为了满足强度和稳定性的要求,就必须扩大构件截面尺寸,势必大大增加工程结构的造价。为了充分利用钢材的强度,在现代框架结构中,通过设置足够的剪力连接件将钢筋混凝土楼板和钢梁连成整体,,它包括组合梁与组合柱、组合梁与钢柱、钢梁与组合柱等类型。为了简化分析,本文均以组合梁与钢柱组成的组合框架为研究对象。由于钢与混凝土的组合作用,不仅节省了钢材的设计用量,混凝土翼板能有效地抑制钢梁的局部屈曲失稳,提高了构件的延性。组合框架与钢框架相比,刚度和承载力都提高很多,且减小了梁高和楼层结构高度【浚煌绷褐诘闵杓瞥砂敫性连接,可以充分利用节点的延性来优化框架的内力分布,提高抗震性能;组合框架的抗侧刚度教大,可减小支撑结构的材料设计用量。因此,组合框架作为一种经济性、受力性能好的结构体系,将被更广泛地应用于高层建筑中。组合框架的结构构造主要包括组合梁、柱和节点的结构形式。钢一混凝土组合梁按截面形式可分为外包混凝土组合梁锤止腔炷亮和巫楹狭骸0凑崭至旱男问讲煌挚煞治9ぷ中巍⑾湫停湮研汀⒏骤旒等,如图所示。胃忠换炷磷楹狭喊椿炷烈碓档墓乖觳煌挚煞治O浇混凝土翼缘组合梁、预制板翼缘组合梁、
干可/:/钢灰弧狫『一一—\凝土组合梁,这种组合梁由钢梁和混凝土板通过剪力连接件连成整体并共同受力的横向承重构件。柱的截面分型钢截面和组合截面两类。型钢又分为工字钢、槽钢、透帧圆钢管等;组合截面包括实腹式—透窆故阶楹辖孛图,本文研究