异型钢结构整体稳定性分析.pdf

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1、第28卷第6期结构工程师Vol．28，No．62012年12月StructuralEngineersDec．2012异型钢结构整体稳定性分析1，*22高茂远李健罗永峰(1．上海浦东建设工程安全质量监督站，上海200135;2．同济大学建筑工程系，上海200092)摘要异形钢结构设计，除考虑构件整体稳定和构件局部稳定外，结构的整体稳定至关重要。通过对一个异形钢结构的整体稳定分析，得到了该结构整体稳定性态与结构体系、边界约束间的内在关系，说明了结构屈曲模式的特点与形成机理，获得了结构的整体稳定临界荷载因子，为设计提供了可靠的计算数据。同时，根据计算结

2、果，提出了该钢结构制作安装的精度要求。关键词异形钢结构，整体稳定性态，缺陷敏感性，屈曲模式StabilityAnalysisofaPeculiarSteelStructure1，*22GAOMaoyuanLIJianLUOYongfeng(1．ShanghaiPudongSupervisionStationofSafeQualityofConstructionEngineering，Shanghai200135，China;2．DepartmentofBuildingEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200

3、092，China)AbstractIndesignofpeculiarsteelstructures，itisimportanttoconsidertheglobalstabilityofthestructurebesidesrequirementoftheoverallstabilityandlocalstabilityofthecomponents．Inthispaper，theoverallsta-bilityanalysisofapeculiarsteelstructurewasconducted．Theintrinsicrelatio

4、nshipamongtheoverallstabilitycharacteristics，structuralsystemandboundaryconditionwereobtained．Thefeatureoftheoverallbucklingmodesandthebucklingmechanismofthestructurewerealsoinvestigated．Thecriticalbucklingloadwasob-tainedandprovidedfordesign．Andatthesametime，areasonablemanuf

5、actureaccuracyisproposed．Keywordspeculiarsteelstructure，globalstability，imperfectionsensitivity，bucklingmode［2］异常突出。然而，我国现行《钢结构设计规范》1引言并未对钢结构整体稳定给出具体的规定，这对于大型复杂钢结构工程来说，是不合理也是不安结构稳定是一个古老且困难的科学问题，随全的。着人们对结构失稳机理的深入研究，对结构稳定结构整体失稳是指结构在荷载作用下其大部问题也有了新的认识。根据不同的分类方法，结分区域或者几乎整个结构偏离初始平衡

6、位置而发构失稳可分为多种不同类型。对于钢结构，目前生大的几何变形或变位。结构整体稳定性态与结［1］公认的失稳形式分三个层次，即构件局部失稳、构构类型、荷载形式、初始缺陷等密切相关，因［1］件整体失稳和结构整体失稳。现行《钢结构设此，结构整体稳定分析不同于单根构件的稳定分［2］计规范》中已有规定限制前两种形式失稳的发析。对于给定的结构来说，整体稳定分析需要对生，如构件壁板宽厚比满足规范限值就不会发生结构可能出现的荷载模式、缺陷模式进行仔细的局部失稳;构件长细比满足规范限值，且相应的内辨别，找到最不利的荷载模式、缺陷模式及其组力不超过其稳定承载力，就

7、可以避免构件自身的合，然后通过非线性数值分析，找到正确合理的整整体失稳。但是，现代钢结构体系与形式越来越体稳定临界荷载系数。复杂、结构体量越来越大，结构整体稳定问题变得目前在大型、复杂或异型钢结构设计中，通常收稿日期:2012－06－12基金项目:上海市科委“中国浦东干部学院建筑工程关键技术研究”(021002995)项目*联系作者，Email:gmy7072@yahoo．com．cn·结构分析··15·结构工程师第28卷第6期均需要进行钢结构整体稳定的非线性数值分析，减少柱顶位移。计算结果表明，柱顶设置钢拉杆以补充完善结构的安全性计算。本文根据

8、工程设非常有效。本文设置的拉杆采用203×16钢计需要，对一个既作为主要受力构件又作为雕塑管，如图1所示。的大型异形钢结构进行整体稳定