第43卷补充

2010年8月

文章编号：1671-8844（2010）SI-0062-05

武汉大学杂志（英语版）

在此期间找到的

v01.43sup。

2010年8月

研究多层钢结构工厂框架柱平面中的计算长度

他Xiyang，黄昌，歌阳

（广东广东广州510663的广东电力设计学院）

摘要：多层钢结构工厂建筑物通常用于热和核电项目的主要工厂。对于钢架结构设计，我国家的钢结构设计规范

采用计算长度设计方法；由于负载条件和负载组合的复杂性，因此，一种非线性分析方法考虑了二阶效应的主要工厂建筑。

仍然有一定的困难。基于各种钢框柱计算长度系数算法的摘要。从计算长度系数的定义开始，三个代表是

对钢结构主工厂在热力和核能工程中的特征计算长度的计算长度分析模型的比较研究，提出了一种方法，用于确定热力主工厂中钢结构的框架柱的计算长度和核电工程

法律。这种方法考虑了几何非线性效应和负载分布对模型的计算长度的影响（包括重力的二阶效应），并且可以与主要

工厂建模过程紧密整合，并符合工程设计的简单性和便利性原则。最后，使用核电项目中常规岛主工厂的框架柱计算长度

阐明了提出的方法和步骤，并为设计师的参考获得了一些有用的结论。

关键字：多层钢结构工厂；计算长度；总体稳定的我线性屈曲；关键负载

中国图片分类编号：TU392文档徽标代码：A

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步骤

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工程师。

ｋeywords：Muhistorysteelplant;有效性；整数线性关键负载

多层钢结构工厂是主要工厂和核电站

常规岛屿中的常见结构形式。安全，经济和合理

除了掌握钢结构的过程要求和结构布局外，

此外，设计分析方法和结构要求也应注意。钢结构

计算方法的关键是如何理解和确定列的计算长度

花费。当前我国家的钢结构设计规范使用计算长度

作者资料：He Xiyang（19791），男性。工程硕士。主要从事热电厂的民用建筑和结构设计。

补充Xiyang。等：研究多层钢结构厂建筑物框架柱平面内的计算长度63

设计方法的缺点是它不能直观地反映结构的整体稳定性。

计算长度很难在设计软件中应用。因此，计算长度

设计方法受到了很多批评[1]。实际结构的布局和负载

情况通常是复杂而多样的，当确定色谱柱的计算长度时，

但是，通过计算假设消除了所有因素。当我们分析内力时

组件和部分的设计用于弹性分析。

材料塑料特性的方法[1]。作为钢结构设计的主要政党

这将不可避免地引起人们对工程师的怀疑。因为长度系统

数字方法的缺点，加拿大钢结构规范取消计算长度法

相反，采用了二阶分析方法。但是，文献[1]还指出

在满足平衡条件并且未违反屈服条件时获得

轴承能力是实际结构轴承能力的下限，设计人员担心安全。

可以消除不足的关注。基于这种简单性

直到今天，我们国家已经采用了计算长度方法的原则。

我国家的钢结构设计规格[2]提供高层建筑

单层工厂建筑中的钢结构框架柱和可变横截面的计算长度

计算公式（超越方程式）和表；文学[3]研究了工厂

提出了带有牛腿柱的房间框架的计算长度，并提出了一个实用的简化项目。

计算公式；文献[4]讨论了重力的二阶效应的结论

二阶内力分析与柱计算长度之间的关系；文学[5]

使用位移方法对特殊结构中的列的计算长度进行分析

分析钢结构柱的计算长度，计算表；文献[6]推断出横向移位和侧面不侧

计算钢框柱的长度系数并计算长度系数的公式

数字的公式已得到纠正。在数值分析方面，文献[7]和

文献[8]使用屈曲分析来确定色谱柱的长度。

讨论了三种实际计算方法。

从中可以看出，计算出的长度仍然是我国的钢结构设计。

重点主题。但是，研究了多层钢结构工厂柱的计算长度

没有很多文件。用于多层钢结构厂框架柱平面

计算长度，规格没有明确要求，需要工程师

它是根据实际情况来决定的。多层钢结构工厂建筑物由于

结构布置的复杂性使得在实际情况下难以采用理想的解决方案

分析模型以获得长度系数的表达式或方程。所以，

需要数值分析来计算多层钢结构工厂柱的长度

方法。本文旨在从计算长度系数的定义开始

三个代表性计算长度分析模型的比较研究

在这项研究中，提出了适合热力和核电项目的多层钢结构。

确定主工厂建筑物框架列的计算长度的方法。

1

计算模型

列的计算长度的定义来自ISO截面的理想轴心中心

此时，压缩成员的弯曲和弯曲是计算长度的物理意图

含义是反向弯曲点之间的距离。如果独立列的临界负载是

理想轴向压缩构件的临界性，两端对应于相应的n

负载为NE，计算出的长度系数是两个临界载荷的比率。

NE。 ｎ ，平方根。在多高层钢框架结构中，柱量表

计算长度系数的概念也可以根据此促进

计算长度的物理意义更明显地表现为列的一侧

移动刚度UJ。

根据文献[7]，有3个。

方法：总体模型方法，独立组件模型方法，本地实体

有限元分析方法。本文还打算采用三种方法（独立列）

方法，它归因于方程的特征值问题；总体线性屈曲方法，它是从

矩阵的特征值问题；几何非线性方法，它归因于非

解决线性代数方程系统的问题）以确定研究中的框架

根据计算假设和计算结论计算平面中的列的长度系数

与工业建筑设计结合分析和讨论结果的比较

建议使用第三种方法用于工程实践经验。

选定的例子是大型核电站的常规岛的主要工厂，

框架列的上列部分WH1800×900×50x80;下列部分

表面ｗｈ2800ｘ900×70ｘ80;上柱高度15.42m

（从屋顶箱的下部串），下柱的高度为1458m；控制工作条件

下层和下柱的轴向压比约为1:20；主要地板是

6.50、15.0m和25.0m三层。主要工厂的一般特征是：

负载具有各种类型和复杂的组合；屋顶层跨度很大，屋顶层和上部

该列只是连接的。高垂直起重机；整体结构和蒸汽轮机发生器

基础（机器岛）分开，每个地板之间都采用了滑动连接

抓住。其中一些特征反映了多层钢结构主要工厂建筑的一般情况

其中一些反映了项目的特殊要求。然而。从后面

在分析和比较过程中，我们发现这些特征是标准化的计算长度。

学位系数公式和表无法反映。

2独立柱模型

独立列模型的分析对象是单列。此方法

显然，这是一个理想的轴向压缩构件，两端都铰接，区别是

除了独立列模型的表达外，独立列模型的两端的约束是

另外，它也可以是固定的，滑动等（图1）。根据

根据图1所示的计算模型，可以获得初始参数方法。

段列的计算长度系数超过方程凹面]。

棕褐色联盟 +敲门1 k1 tan日期= 0，k1 = 100/ - /2，

P2

'

P2

J2F11

ga =每个√lulu

//

GA2W√lii

u）

其中：HT和Hz分别是上和下柱的高度。

N.上下柱的轴向压LJ分别为。和f。

上部分和下部分的横截面的惯性矩分别是柱的下部的下部

Wu Lady ｛｛ m（】'｛m ＊3％

e＆gt;女＃｝＃＃＃＃＃＊

计算长度系数方程（i）和实际l：是我们的国家。锅结构

附录的表D-3。色谱柱的上端是可移动的，但不旋转。

列的下部的计算长度为PZ”。因此，我

我们“ t”通过求解方程或表格获得示例模型的下部

列的计算长度系数为

x。一个lulu和一个li 0.125×天-。 M*0。

v。=每个√√√√√××粘性米

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这个女孩是183㈣4458

m

独立的列模型将其他组件的功能视为简单的功能

<此处的弹性边界或固定约束。独立列模型假设r

上列的顶部和下柱的底部没有角。还假定F

截面列的底部没有水平位移）。结构性互动不可能被考虑

自然无法反映从背面的结构的整体稳定性

比较和分析。通过此方法获得的计算长度系数为

最小。所以。通常过高地估计列的稳定轴承能力

3个总线性屈曲模型

如果我们要考虑组件的相互作用。当不稳定性反射时

鱿鱼李子的整体稳定性。该镇独立柱模型的基础。

如图2所示，将其他组件带入人类计算模型

眼睛口。经济多层框架列同时稳定。

哦，对于多层钢结构工厂建筑物的框架柱很难实现。

框架的控制条件通常装有起重机。

施加到这两只牛的负载不平等。轴

具有高力的柱将首先变得不稳定，并导致尚未达到的关键负载

换句话说，具有较小轴向力的列是稳定性较小的列的不足

由于阻碍效应，计算长度变小，由于障碍而变得不稳定。

计算的列长度将变得太长。基于此考虑。

通过从中拔出框架长矛来学习。不稳定的多层钢结构

在研究模型中的应用概念反映了列之间的相互作用

框架列的负载的不平衡是我们要使用的

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正义。对应于两个稳定模式杏子和Murra临界力的柱轴向力的比率

向我们教给我们的值列的计算长度阅读前两个

1个工厂P Pizhou

补充Xiyang。等：对多层钢结构工厂建筑物框架柱平面内的计算长度的研究65

根据所施加的载荷的幅度，订单不稳定模式的负载因子，

可以计算上和下柱的临界轴向力。具体结果如表1所示

表明上部和下部分列的欧拉临界力为

＾，7C2WIE11 3.142×2.06×108×0.125

“”

ｈ：1​​5.422

= 1.07×106（kn）

从表1中，我们可以看到表1显示了与前两个不稳定模式相对应的负载。

负载因子非常不同，表明二阶不稳定性模式（对称不稳定性）

发生的可能性很小，几乎不可能。二阶不稳定性模型

与状态相对应的关键负载没有实际意义，实际上，该列仅将

根据第一种模式（反对称）的不稳定性，第二个计算模型具有

在考虑下柱加载的不均匀性之后，已经反映了

包裹1总线性屈曲模型框架柱的临界轴力的计算

小轴向柱对大轴向柱的不稳定性的有益贡献。但是，这个

有利的贡献或对方向约束的无能为力（首先计算

与模型的最终约束相比，表中计算的长度系数

它大于第一个计算模型计算的系数。

通过第二个计算模型计算的长度系数大于第二计算模型的长度系数

计算模型很大，这是不可避免的。问题是它有多大。

当然，带有小轴向柱的刚度也与屋顶结构和每一层的梁具有刚性。

学位相关。这些组件的刚度越大，第二个计算模型

第一个计算模型的约束越接近长度

系数之间的差异越小。如果小轴力柱被认为是大轴

力柱抵抗横向位移约束，并且约束的刚度足够大（即

顶级位移足够小），我们有理由遵循规格和

大轴力柱在没有侧向运动的情况下被视为柱子。

4个总体非线性模型

总体线性屈曲模型不是最保守和最安全的。

因为我们也忽略了作用在地板上的负载和移除

水平载荷以外的垂直载​​荷。例如，风负载和起重机

横向方向的水平载荷。在整个线性屈曲模型中，我们没有

考虑牛腿处起重机的垂直载荷的偏移（图2

和图3），这不是偶然的，也不是为了简单。和以前一样

独立的列模型和整体线性屈曲模型最终归因于

对于特征值问题，此类模型的问题是：无法计算更改

形状结构的不稳定性的临界负载。特征值模型用于分析结论

假定构造临界负载的前提是圆柱轴向

力，忽略轴向作用下柱的变形。没有变形条件

这使特征值模型仅解决分支点不稳定性的问题，这

在工程实践中不存在理想化的无变形结构。

在各种载荷的作用下，结构不可避免地会变形

变形结构的不稳定性（极端稳定性）导致了文章

三种计算模型 - 跨越非线性模型。

在整个非线性模型中，我们还取出了一条水平线。

作为研究对象，帧不仅应用于列的轴向负载，

此外，还考虑了其​​他主动载荷，包括风负载和提升

水平载荷和梁负荷；而且，垂直施用的起重机

加载时，实际负载必须反映负载的偏心位置，等等。

3。使用静态非线性分析方法，逐渐施加负载

加载，根据每个负载条件的比例施加负载，直到结构

不稳定性（在程序中，迭代计算不会收敛），相应

总负载是结构的临界负载，相应的柱轴向力为

它是色谱柱的临界轴向力。总体非线性模型的分析结果

如表2所示。

在2的总体非线性模型中计算框架柱的临界轴力

从表2中，我们可以根据总体线性屈曲模型看到，我们可以根据该测试

考虑轴向力以外的其他负载和几何非线性的影响

后退。框架柱的临界轴向力已变小。这意味着列计数长度

与整体线性屈曲模型的结果相比，程度系数变大。

性模型反映的长度系数差异不可忽视。

实际上，工程结构的不稳定是极端的不稳定。所以，

配额模型计算的关键负载只能是实际的结构稳定性

负载承载能力的上限…]，本文的总体非线性模型被分为

分析结果也证明了这一点。另外钢结构柱的计算长度，由于水平负荷的影响

结构的变形基本上显示出抗对称特征（图

5）;但是，文学[123指出。作用在光束上的垂直负载

结构不稳定性变形显示对称特征。因此，图中的变形

特征实际上是两者的关节影响的结果。只是案例框架是

水平载荷的影响是主要的，可以预见的是，如果水平载荷很小

梁上的垂直负载非常大。结构的变形将沿正确的方向出现

特征。确定下部列的临界轴向力，请参见图6。

*43e

本文中的总体非线性分析模式删除仅考虑Erhe Fei

线性性（相当于考虑规范所需的二阶效果）。来参加考试

考虑到物质方面的非线性，可以预期考虑物质方面的非线性。

线性之后，在柱曲线的开发中，散射的长度将更大，更标准化。

意义

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什么时候。已经考虑了R柱的弹性塑性不稳定性。倒这个。我们

在设计中，可以考虑几何广场的非线性。相信b-sutra

值得注意的是，满足工程准确性的要求。表1和表2

M在操作室中提供J形柱“ T单级列”

在M率文本的计算长度中要研究的内存是框架列平坦

计算粉碎中的长度。具有讽刺意味的是多层工厂建筑。所以，

R解决了上述变更步骤，该步骤悬挂在平面的计算长度之外。

每一层硫表面之间的框架柱也是文章的研究对象。

和JI。如果是框架列平面之外的计算长度，该怎么办

可以肯定的是，从计算长度的列的定义开始。所有这些问题都可以

制作解决方案。本文列出的三种方法是相同的

5结论

从色谱柱的计算长度开始，Chewen讨论了K度的计算

这三个计算的计算模型仅适用于单层工厂。

对于十多个楼层工厂，如果操作层梁和操作层“下部”

圆柱非常刚度。屋顶桁架的刚度太独立了

该列模型还适用于整体线性屈曲模型，而不是独立的色谱柱

子模型取得了进步。考虑目的的完整性，并监禁

使用平板不再受其他组件的刚度的约束，而是

身体线性kuai Qu模型采用丁的理想无变形假设，不能在身体中使用

现在，结构的总体稳定性是通过柱轴向力以外的其他负载来实现的。

影响。它的理想关键负载只能是真正的关键负载之一

总体非线性模型反映了框架平坦的内部

每个因素的计算长度的影响。并方便地

结合整体结构分析和加工过程；现在全部使用=尺寸

用于计算分析和结构设计的建模是一种简单性。

实用合理的训练长度确定方法

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