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抗风柱柱顶位移对柱底弯矩的影响

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致谢

1 绪论

1.1 引言

1.2 抗风柱构件

1.3 抗风柱的连接构造

1.3.1 抗风柱顶部与屋架连接

1.3.2 抗风柱底部与基础连接

2 抗风柱构件的计算方法

2.1 按压弯构件计算

2.1.1 弯矩作用平面内的稳定

2.1.2 弯矩作用平面外的稳定

2.2 按受弯构件计算

2.2.1 梁整体稳定的概念

2.2.2 梁整体稳定计算

2.3 抗风柱压弯与受弯的计算分析

2.3.1 抗风柱的基本参数

2.3.2 抗风柱的受力分析

2.3.3 抗风柱的稳定计算

2.3.4 小结

3 抗风柱柱顶位移对柱底弯矩的影响

3.1 抗风柱模型比较

3.2 抗风柱柱顶位移△

3.2.1 屋架上弦横向水平支撑的变形

3.2.2 厂房纵向侧移

3.3 柱间支撑变形

3.3.1 柱间支撑

3.3.2 柱间支撑的布置

3.3.3 柱间支撑的变形计算

3.4 柱底弯矩增大系数η

3.5 小结

4 两端铰接的抗风柱

4.1 两端铰接抗风柱整体稳定

4.2 两端铰接抗风柱挠度验算

4.2.1 ANSYS软件功能和模块结构

4.2.2 ANSYS软件的结构分析类型

4.2.3 参数化设计语言APDL

4.2.4 抗风柱ANSYS模型

4.3 小结

5 结论

参考文献

附录A

作者简历

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摘要

本文首先介绍了工业厂房中钢抗风柱的布置和连接构造。对上端铰接下端固接的抗风柱分别按照压弯构件和受弯构件进行分析比较,确定其计算模型。
   其次,研究了抗风柱柱顶位移对柱底弯矩的影响。传统的抗风柱计算模型为上端不动铰,即认为厂房纵向刚度为无穷大。但是理论和实测表明,厂房纵向为有限刚度。在外力作用下,厂房会发生柱列侧移,从而导致抗风柱柱顶有纵向位移,抗风柱计算模型应作为上端弹性铰。当按上端弹性铰模型计算时,柱顶反力减小,柱底弯矩增大,引进柱底弯矩增大系数η。通过对百余种钢抗风柱的工况组合计算,运用数理统计方法,确定柱底弯矩增大系数η的取值。
   最后,对两端铰接的抗风柱进行了受力分析,得出当抗风柱上柱高度较小时,上端铰接,下端固接与上、下端均为铰接的抗风柱截面可相互通用。由于抗风柱多为变截面工字形,在风荷载作用下水平挠度按传统力学计算较麻烦,可采用参数设计语言APDL建模验算抗风柱最大挠度。

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