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《湖南大学》 2005年
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交错桁架结构中柱子的计算长度研究

吴怿哲  
【摘要】: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。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU323.4

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周敏杰;框支交错桁架结构地震响应分析[D];中南大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李朝;箱形桥梁结构的半解析分析[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢林枫,顾强,苏明周,申林,胡天兵;交错桁架典型节点设计[J];四川建筑科学研究;2005年05期
2 卢林枫;顾强;苏明周;;钢交错桁架体系平面内的柱子计算长度[J];四川建筑科学研究;2006年03期
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1 周绪红;潘英;;顺风向脉动风作用下高层交错桁架结构的动力反应分析[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 蒋建国;高层钢结构交错桁架体系与地基基础共同作用研究[D];湖南大学;2003年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周期石;周绪红;刘永健;杨黎明;;交错桁架结构二阶效应简化分析方法[J];建筑科学与工程学报;2011年04期
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1 吝红育;部分填充混凝土矩形钢管桁架力学性能及桥梁应用研究[D];长安大学;2011年
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3 杨磊;钢结构交错桁架体系抗震性能研究[D];内蒙古工业大学;2007年
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中国期刊全文数据库 前7条
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4 范重;国家体育场钢结构设计优化方案[N];中国建设报;2005年
5 吕晓雷;苦辣酸甜说盘点[N];财会信报;2007年
6 黄慧娟;向“数学狂人”致敬[N];国际金融报;2002年
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8 许文新;小小布棉票见证一段历史[N];内蒙古日报(汉);2006年
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10 山西省公路局吕梁公路分局试验室 高健;如何做好预应力钢绞线用锚具静载锚固试验[N];山西科技报;2010年
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1 卢林枫;钢结构错列桁架体系结构分析与设计方法[D];西安建筑科技大学;2003年
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6 杨隆宇;特高压输电塔组合截面构件承载力理论与试验研究[D];重庆大学;2011年
7 王滨;断层作用下埋地钢质管道反应分析方法研究[D];大连理工大学;2011年
8 杨文伟;钢结构交错桁架体系的高等分析[D];兰州大学;2013年
9 孙红燕;沥青路面低温开裂力学分析[D];长安大学;2013年
10 李俊;钢筋混凝土拱桥的弯矩增大系数研究[D];西南交通大学;2012年
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1 雷博;梁式桥高墩计算长度研究[D];长安大学;2013年
2 江毅;带加强层框架—核心筒结构的柱计算长度研究[D];华南理工大学;2012年
3 盛知;确定钢框架柱计算长度的实用方法[D];昆明理工大学;2013年
4 王凤;钢管混凝土框架柱计算长度研究[D];兰州理工大学;2012年
5 贺喜霞;空间相贯节点钢管桁架中受压杆件的计算长度[D];西安建筑科技大学;2003年
6 仇一颗;钢筋混凝土框架柱计算长度设计方法研究[D];湖南大学;2001年
7 何庆祥;无支撑框架计算长度法和假想水平荷载法的分析比较[D];西安建筑科技大学;2003年
8 王金鹏;考虑层与层相互作用的框架稳定分析[D];浙江大学;2004年
9 李克寒;厂房柱压弯构件侧向支撑杆的分析[D];西安建筑科技大学;2004年
10 齐秀芝;冷弯薄壁型钢桁架受压腹杆计算长度的研究[D];重庆大学;2005年
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