多高层钢框架二阶侧移限值合理取值的研究

论文摘要

高等分析方法而今已经成为钢结构分析的主流趋势,而建立在高等分析基础上的高等设计,将会成为今后钢结构分析设计的主要方法。《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录中的侧移限值规定,仍是针对传统的一阶分析时的侧移计算限值。对于一个确定的结构体系,在一定的荷载条件下,如果采用了一阶分析的方法,计算出的结构侧移和变形满足现行钢结构设计规范的要求,当换一种计算方法,即采用二阶分析的方法,计算出的结构侧移和变形就未必满足现行钢结构设计规范的要求,因为采用二阶分析方法计算出的侧移值比一阶侧移计算结果要大一些。现行规范《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中,首次引入了二阶分析的分析方法,但是,并没有给出二阶弹性分析时侧移的限值。新颁布的《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）对于高耸建筑的侧移限值要求做出了新的规定,明确规定高耸结构采用一阶分析方法与采用二阶分析方法要采用不同的侧移限值。为了适应钢结构的发展需要,使二阶分析方法更具有实际使用价值,对二阶侧移限值的讨论不但是必要的,而且是必须的。本文系统地分析了有关材料初始缺陷（假想水平荷载）以及竖向荷载对二阶侧移的影响。在简化计算二阶侧移的公式中将侧移增大系数中的设计荷载改为标准荷载后更加接近精确值。本文构造了一系列算例,对其一阶侧移与二阶精确侧移值进行比较分析,统计其规律,提出了考虑二阶效应后的多高层钢框架柱顶侧移限值和多高层钢框架层间相对侧移限值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 钢框架结构二阶弹性侧移分析的历史与现状
• 1.3 钢框架结构侧移限值的研究概况
• 1.3.1 柱顶侧移限值
• 1.3.2 层间相对侧移限值
• 1.3.3 规范中有关侧移限值的规定
• 1.4 研究中存在的问题
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 钢框架结构的水平侧移计算方法
• 2.1 引言
• 2.2 一阶侧移的计算
• 2.3 二阶弹性侧移精确计算
• 2.3.1 梁柱理论
• 2.3.2 有限单元法
• 2.3.3 虚拟荷载法
• 2.4 二阶侧移简化计算
• 2.4.1 二阶简化计算理论
• 2.4.2 假想水平力
• 2.4.3 计入假想水平荷载的二阶简化计算
• 第3章 多高层钢框架一、二阶侧移校准研究
• 3.1 引言
• 3.2 钢框架二阶侧移的校准研究
• 3.3 多高层钢框架一、二阶侧移比较算例
• 3.3.1 计算假定
• 3.3.2 柱顶侧移
• 3.3.3 层间相对侧移
• 3.4 小结
• 第4章 多高层钢框架二阶侧移影响因素
• 4.1 引言
• 4.2 二阶侧移计算中的荷载组合
• 4.3 材料初始缺陷对钢框架二阶侧移的影响
• 4.4 竖向荷载对钢框架二阶侧移的影响
• 第5章 多高层钢框架的二阶侧移限值
• 5.1 引言
• 5.2 回归分析
• 5.2.1 最小二乘法原理
• 5.2.2 线形回归分析
• 5.3 多高层钢框架二阶柱顶侧移限值
• 5.4 多高层钢框架二阶层间相对侧移限值
• 结论
• 参考文献
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢