鋼筋混凝土兩跨排架柱二階效應(yīng)規(guī)律及等效長度研究.pdf

1、我國現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于排架柱等效長度的規(guī)定從前蘇聯(lián)引入近五十年來一直未作改變,且缺少理論依據(jù),而已完成的對排架柱等效長度的研究中,或者存在概念性問題,或者尚需進一步確認(rèn)和完善。基于此種情況,本論文作者所在研究團隊承擔(dān)了中國建筑科學(xué)研究院的《〈混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范〉(GB50010-2010)二階效應(yīng)設(shè)計方法后續(xù)問題研究》項目。本論文在團隊已有研究成果的基礎(chǔ)上,通過系列算例對鋼筋混凝土兩跨排架柱的二階效應(yīng)規(guī)律及等效長度取值進行

2、了研究。
　　本論文以吊車噸位、排架跨度、上下柱高度比β、基本風(fēng)壓作為四個可變因素,根據(jù)通用圖集分別設(shè)計出系列兩跨等高和不等高排架模型。用有限元分析軟件ETABS對每個排架模型在荷載組合作用下進行彈性一階和二階分析,由二階分析結(jié)果判斷出排架各柱段控制截面的最不利荷載組合項,最后用最不利荷載組合項的分析數(shù)據(jù)求出彎矩增大系數(shù)η,并通過η-l0法反算出排架各柱段的等效長度0l。本論文在研究過程中所做的工作和取得的成果有:
　　(1

3、)對能近似考慮排架柱二階效應(yīng)的η-l0法作了簡要回顧,并對02版和10版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)二階效應(yīng)的規(guī)定作了簡單梳理。
　　(2)對作用在排架結(jié)構(gòu)上的各種荷載作了詳細(xì)討論,比較了《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012與GB50009-2001在排架結(jié)構(gòu)荷載組合方式上的差異,并用一個單跨排架算例證明了兩種不同的荷載組合方式對論文的研究結(jié)果影響不大,最終得到的彎矩增大系數(shù)η和等效長度系數(shù)μ也具有很好的穩(wěn)定性。
　　

4、(3)用34個算例對兩跨等高排架柱的二階效應(yīng)及等效長度進行了研究。發(fā)現(xiàn)在吊車噸位、排架跨度、上下柱高度比β、基本風(fēng)壓四個因素中,對排架柱二階效應(yīng)及等效長度影響最大的是上下柱高度比β,且其規(guī)律表現(xiàn)為:隨上下柱高度比β的增大,排架上柱的彎矩增大系數(shù)η減小,等效長度系數(shù)μ也隨之減小;隨上下柱高度比β的增大,排架下柱的彎矩增大系數(shù)η也減小,而等效長度系數(shù)μ反而增大。
　　(4)以上下柱高度比β為影響因素,給出了兩跨等高排架柱等效長度系數(shù)μ

5、的取值建議,并通過若干算例驗證了建議方案的合理性。
　　(5)用9個算例對兩跨不等高排架柱的二階效應(yīng)及等效長度作了簡單探討。發(fā)現(xiàn)兩跨不等高排架柱的二階效應(yīng)及等效長度規(guī)律和兩跨等高排架的規(guī)律基本上是一致的,且上下柱高度比β仍然是最主要影響因素。
　　(6)把兩跨等高排架和兩跨不等高排架邊柱的彎矩增大系數(shù)η和等效長度系數(shù)μ與單跨排架進行了對比,發(fā)現(xiàn)三種排架柱的彎矩增大系數(shù)η和等效長度系數(shù)μ的變化規(guī)律基本一致,且取值范圍也相差不大