多高层钢结构计算中框架的分类

　　要介绍了多高县纟，时算中所用的框架分类的几种方法，指出我国现行铜结构设计规中存在的框架分类方法的缺陷，用算例明了对其进，正的必要性目前，钢结构建筑主要用于跨度大高度高或载荷重的结构中。如重型工业厂房结构大型体育馆和飞机库大跨度屋盖层房屋钢结构及塔桅电视塔等高耸结构。其结构体系根据其抗侧力的形框架等体系形式。其中，纯框架体系框架支撑体系在多高层钢结构中应用*为广泛。

　　1框架的分类方法框架结构的计算，首先应根据结构的形式和受力情况确定该结构到底应按有侧移计算还是应按无侧移讣算。因为不勺框架类那寸应于不计算模框架的分戈标准存很妒如1协会，结构稳定手册中规定通过梁和柱的弯曲来抵抗侧力和侧移的刚架叫无支撑刚架，即有侧移框架；主要通过在刚架的部分区间中设置斜撑而形成的桁架，或依靠剪力墙等刚度较大的结构来抵抗侧力和侧移的刚架叫有支撑刚架，即无侧移框架。通常仅当有支撑结构的水平刚度大于除掉支撑系统后结构水平刚度的倍时，即335时，才认为支撑系统有效，否则仍按无支撑框架处理。式中，和3，分别是带有支撑构件的框架侧向刚度和去掉支撑时的框架侧向刚度。

　　欧洲规范501993沿用了这准则，只是述方法稍有不同。在这个问上英国，59501990规范规定得比较细致在框架每层横梁处施加假想水平荷载其值等于该层梁所承总重力荷载设计值的0.5，计算框架在此荷载作用下的侧移。如果各层间相对位移除以层高不超过下列数值，即可作为无侧移框架看待框架有围护结构而在位移计算中不计其影响时为12框架无围护结构或有围护结构而在位移计算中己给以考虑时为14000.

　　2我国规范中的规定及其存在的缺陷收稿日期圆我国现行的钢结构设计规范2中规定框架的失稳形式按框架中所设支撑相对刚度的大小由下其中为支撑框架中支撑的侧向刚度为去掉支撑后原框架的侧向刚底以下称两者的比值为支撑相对刚度，记为队。从规范〉中可以看出，这两类框架的计算长度系数差别较大，在相同条件下有侧移计兑长度系数往往是尤侧移汁算长度系数〃的两防以而框架柱的稳定临界荷载与计算长度成平方反比关系，因此，在按设计规范确定框架柱的计算长度时，框架类别的归属对构件的稳定设计影响很大。然而，实际工程中存在这样些框架结构，其内虽设有支撑体系，但支撑体系的刚度还不能达到无侧移框架的要求，这类框架按规范规定将按有侧移框架确定框架柱的计算长度。而对于那些有抗震设计要求的框架支撑结构体系，由于框架部分有良好的抗震性能，抗震规范规定框架部分必须承担总地震力的25.以侧向力按双重抗侧力体系中各自抗侧移刚度分配，上述规定意味着框架的侧向刚度大约为支撑体系的分之，从而很大部分双重抗侧力的框架被划分为有侧移框架类。显然这样的分类方法没有考虑框架结构客观存在的定抗侧刚度忽略了支找付框奶结构侧稳定件的有利作用，结果使按规范得到的柱子的计算长度偏于安全，不利于材料强度的充分发挥，因此宜考虑实际情况，对于设置了支撑的框架结构，在结构设计中考虑支撑的有利作用。

　　从理论上讲，有侧移框架柱计算长度对应于支撑刚度为零的情形，而无侧移框架柱计算长度系数则对应于支撑刚度为无穷大的情形实际上，当支撑刚度达到定程度时，框架的稳定性能将有可能接近于无侧移框架，从而在支撑刚度不为无穷大时，就有足够的精度保证框架柱可直接引用无侧移计算长度系数进行计算，我们将这种支撑刚度较大的框架称为完全支撑框架，并把框架按支撑刚度的大小分为连续的大类无支撑框架纯框架非完全支撑框架弱支撑框架和完全支撑框架无侧移框架。其中，无支撑框架和完全支撑框架分别是非完全支撑框架的两种极端情形。根据这分类，对应于不同的相对支撑刚度值，确定出相应的框架柱计算长度系数，就可以对目前设计规范确定框架柱计算长度时存在的框架分类缺陷进行修正。同时，框架发生无侧移失稳的临界支撑刚度称为支撑的门槛刚度，可做为区分框架有侧移和无侧移的合理标准。

　　作为付上述分析的说明，举例如下计兑长度系数按有侧移确定为20当支撑刚度为无穷大时。结构相3于端的定。端铰接，钓计算长度系数为0.7，对支撑刚度即不为，也不为无穷大的情形。用平衡法进厅稳定分析建立截面上的内外力矩平衡方程，可得其中，21.此微分万程的通解为下转第56页时，用蓄电池贮存的能量继续给单片微机供电，使单片微机内部和外部中的数据不丢失，确保系统在重新加电后能够正常工作。

　　奶1直流稳压屯源。1片微机比较州。祀的工作屯源，它也听作为各种高拙工作电源或独立的稳压电源使用。

　　1张亚林。单片微机应用系统中的数据掉电保护。合肥工业大学学报，1935138 2量汇泽。大屏幕指针式石英塔钟单片微机掉电保护电路的研宄。青海师范大学学报。1993；3436责任编辑王宝通上接第44页山边界条件可得由式13系数行列式等于零，得特征方程即记心，办。其中，心为弹簧相对于柱的侧向刚度值，沿=32为无支撑时结构的侧向刚度。则结构的稳定特征方程则为由此式可求得，当知为零或无穷大时，柱的计算长度系数分别为2.0和0.7.当，1在零和无穷大间变化时，柱的计算长度系数在2.0和0.7之间变化。当取昆1=5时，求得柱计算长度系数为873，与规范给定的无侧移柱的情况有定的差别。可，在确定柱子的计算长度系数时，有必要对不同支撑刚度的情况加以具体分析。对那些非完全支撑框架而言，在确定计算长度系数的稳定分析过程中应当考虑到框架支撑体系的有利作用，因此，有必要对目前确定计算长度系数的方法进行修正和完善。

　　1陈骥。结构稳定理论及应用。北京科学技术文献出版社，1994 2中华人民共和国国家标准。钢结构设计规范冰1788.北京中国计划出版社，1989.

　　3童根树，施祖元。非完全支撑的框架结构的稳定性。土木工程学报。1998，314337责任编辑王宝通