半刚性钢框架柱计算长度系数计算方法的比较
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道桥 与防洪 ，２ ０ ，３ （ ） ：４ ￣ ３ ０５ ２ １ ４．
的影 响较 大 ，特 别 是对结 构在竖 向的弯 曲振 动频率
的影响更 明显 ；
③斜 拉索 的倾角越 大 ，结构 的 固有频 率就越大 ；
结构 的竖 向弯 曲振 动 频 率 受 拉 索倾 角 变 化 的 影 响 较 其他 阶 振型 大 ；在 原倾 角 的基 础之 上减 小倾 角 ， 结 构 的弯 曲及 扭转 振 动频 率减 小 的趋 势 更为 明显 ， 而 增 大倾 角 时双 向弯 曲振 动 频 率 的增 大 趋 势 更 为 明显 ；索倾 角对 结构低 阶振型 频率 的影 响较 高阶 大 ；
【］ ２郝文 秀 ，徐 晓 ，刘京 红等． 局部 ３层 网架结构 静力 及动力 特性 分 斜拉
析 Ｕ．四川建 筑科 学研 究 ，２ ０ ，３ （ ）：１ ３ １ ５ 】 ０７ ３ ３ １～ １．
【１ Ｘ ￣ ，蔺鹏臻 等． 斜拉 桥特征 参数 研究 【． ３％１ 矮塔 ｌ工程力 学 ，２ ０ ，２ 】 ０４ １
９丘 １
４
半 刚性钢框架柱计算长度 系数计算方法的 比较
杨 娟 张志 国 陈 吉娜
（ 北 石 家 庄 铁 道 学 院土 木 工 程 分 院 ） 河
Ｉ 摘要 】 本文介 绍 了现有 的三种 半 刚性钢 框 架柱 计 算长度 系数 的计 算 方法 ：一般屈 曲方程 法 ；横 梁刚度修
正 法 ；转 角位 移 方程 法。 并分析 、 比较 了此三 种 方法 ，得 出结论 ：屈 曲 方程 法计算 复杂 ，一般 不采 用 ；
（ ２） ： １ ９ ９ ￣２ ３ ０ ．
［］ 官萍 ，蔡鹏 程 ，卓卫 东 ，房贞 政． ４上 部分 斜桥 体系参 数对 动力 特性 的
影响分析［． Ｊ福州大学学报 （ ］ 自然科学版），２ ０ ，３ ６ ０ ７ ５（ ）：８ ８ ８ ２ ８￣ ９．
［］ ５蔺鹏 臻 ，刘凤奎 ． 拉索对 斜拉 桥体 系面 内弯 曲频率 的影响 分析 Ⅱ． 市 】 城
斜 拉 结 构 因其跨 越 能 力 强等 优 点而 被 应 用 于 许 多大 跨结构 中 ，但 也 因结构轻 柔 、振动 频率密 集 等特 点，在 计算其 风振 和地震 响应 时应计 及高 阶振
④在 消 除斜 拉索 垂度 时 ，索张力 对结构 的 固有 频 率 的影 响不 大 ，实际 中其 影 响可 以忽略 ； ⑤综 合各 参数对 结构 固有频 率 的影响 ，结构参
２半刚性连接钢框架梁的单元刚度矩阵
节 点半 刚 接 时 的梁 单 元 模 型 可 以用 图１ 示 ， 表 设 尺 和 尺 Ｂ 别 为 图 １ 示 横 梁 两 端 的弹 簧 割 线 ｋ分 所 转 动 刚度 ，０ ４ ｋ 分 别 为 节 点Ａ，Ｂ ｋ 、ＯＢ 的梁 柱 相对
地址 ：石家庄铁道学院研究生公寓西区 ５ ０舍 ，０ ０ ４ ２ ５ ０３
另 外两种 方 法相 对计 算 简单 ，并 且可 以借 助 已有 的结论及 规 范 ，因此采 用较 多。
【 关键 词 】半 刚性 连接 有侧 移钢框 架 无侧 移钢 框 架 柱计 算长 度 系数
１引言
传 统 的钢 框 架 分 析 和 设 计 中 ， 为简 化 分 析 和 设计 过 程 ，一般 假 定 梁 柱 连 接 是完 全 刚性 或 完 全 铰 接 。但 试 验 结果 已证 明 ：实 际 的钢 框 架 连接 方 式往 往 介 于 两 者之 问 ， 既不 是完 全 刚性 连 接 ， 又 不 是 完 全 铰 接连 接 ，而 是 呈 半 刚性 连 接 方 式 。 因 此 ，在 确 定框 架 柱 的 计算 长 度 时应 考 虑 半 刚性 连
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转 角 ， ｋ ＾ Ｂ 尺 ， Ｂ＝ＭＢ ／ ｋ ， 表示Ａ， ＯＡ＝ ／ ＲＢ Ａ
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杨 娟 ，河 北 石 家庄 铁道 学 院土 木 工 程 分 院
接 的影 响 。
对 于 半 刚性 钢 框 架 柱 的 计算 长 度 的取 值 ，现 有 以下 三 种 计算 方 法 ：半 刚 性连 接 框 架 柱 的一 般 屈 曲方 程 法 ； 半 刚性 连 接 的横 梁 刚度 修 正法 ；半 刚性 连 接 转 角位 移 方 程 法 。本 文 将 分 别 介 绍三 种 计 算 方 法 ，并 对 此三 种 计 算 方法 进 行 对 比 。
型频率 的影 响 。结构 固有频 率是表 征结构 动力特 性 、 数 对结 构低 阶固有频 率 的影响 比高阶 大 ，即结构低 评 价结 构舒适 度 的重要指 标 。本文 以深圳 大梅沙 万 阶 固有 频 率 对 结 构参 数 的变 化 较 高 阶 固有 频 率敏 科 中心 工程 为背 景 ，通 过参 数敏感 性分析 研究 了索 的截面 积 、索位 置 、索 倾角 以及 索 内力等 参数对 结 构 固有 频率 的影 响规律 ，得 出结论 如下 ： ① 拉索截 面积 对结 构 固有 频率 的影 响较大 ；斜 拉索 的截面 积越 大 ，结构 的 固有 频率 就越 大 ；结构 的 竖 向弯 曲振 动 频 率对 索 面积 变 化 的 敏 感程 度 较 其他 阶振 型大 ； ② 长 索对结 构 固有 频率 的影 响较短 索大 ，故从 结构 的动 力特性 角度考 虑 ，长索 的 防护 工作 的重要 性应 放在 短索上 ；斜 拉索 的设置 对结 构的 固有频率 感。 参考文献： ［黄 １ 炳生， 志 黄林 斜 】 吕 涛， 等ｌ拉空间 格 在我 研究 用Ｕ南 网 结构 的 和应 】 ． 京建 程学 报＇ ００ ２ ５￣ ３ 筑工 院学 ２０， ： ９６．
的影 响较 大 ，特 别 是对结 构在竖 向的弯 曲振 动频率
的影响更 明显 ；
③斜 拉索 的倾角越 大 ，结构 的 固有频 率就越大 ；
结构 的竖 向弯 曲振 动 频 率 受 拉 索倾 角 变 化 的 影 响 较 其他 阶 振型 大 ；在 原倾 角 的基 础之 上减 小倾 角 ， 结 构 的弯 曲及 扭转 振 动频 率减 小 的趋 势 更为 明显 ， 而 增 大倾 角 时双 向弯 曲振 动 频 率 的增 大 趋 势 更 为 明显 ；索倾 角对 结构低 阶振型 频率 的影 响较 高阶 大 ；
【］ ２郝文 秀 ，徐 晓 ，刘京 红等． 局部 ３层 网架结构 静力 及动力 特性 分 斜拉
析 Ｕ．四川建 筑科 学研 究 ，２ ０ ，３ （ ）：１ ３ １ ５ 】 ０７ ３ ３ １～ １．
【１ Ｘ ￣ ，蔺鹏臻 等． 斜拉 桥特征 参数 研究 【． ３％１ 矮塔 ｌ工程力 学 ，２ ０ ，２ 】 ０４ １
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半 刚性钢框架柱计算长度 系数计算方法的 比较
杨 娟 张志 国 陈 吉娜
（ 北 石 家 庄 铁 道 学 院土 木 工 程 分 院 ） 河
Ｉ 摘要 】 本文介 绍 了现有 的三种 半 刚性钢 框 架柱 计 算长度 系数 的计 算 方法 ：一般屈 曲方程 法 ；横 梁刚度修
正 法 ；转 角位 移 方程 法。 并分析 、 比较 了此三 种 方法 ，得 出结论 ：屈 曲 方程 法计算 复杂 ，一般 不采 用 ；
（ ２） ： １ ９ ９ ￣２ ３ ０ ．
［］ 官萍 ，蔡鹏 程 ，卓卫 东 ，房贞 政． ４上 部分 斜桥 体系参 数对 动力 特性 的
影响分析［． Ｊ福州大学学报 （ ］ 自然科学版），２ ０ ，３ ６ ０ ７ ５（ ）：８ ８ ８ ２ ８￣ ９．
［］ ５蔺鹏 臻 ，刘凤奎 ． 拉索对 斜拉 桥体 系面 内弯 曲频率 的影响 分析 Ⅱ． 市 】 城
斜 拉 结 构 因其跨 越 能 力 强等 优 点而 被 应 用 于 许 多大 跨结构 中 ，但 也 因结构轻 柔 、振动 频率密 集 等特 点，在 计算其 风振 和地震 响应 时应计 及高 阶振
④在 消 除斜 拉索 垂度 时 ，索张力 对结构 的 固有 频 率 的影 响不 大 ，实际 中其 影 响可 以忽略 ； ⑤综 合各 参数对 结构 固有频 率 的影响 ，结构参
２半刚性连接钢框架梁的单元刚度矩阵
节 点半 刚 接 时 的梁 单 元 模 型 可 以用 图１ 示 ， 表 设 尺 和 尺 Ｂ 别 为 图 １ 示 横 梁 两 端 的弹 簧 割 线 ｋ分 所 转 动 刚度 ，０ ４ ｋ 分 别 为 节 点Ａ，Ｂ ｋ 、ＯＢ 的梁 柱 相对
地址 ：石家庄铁道学院研究生公寓西区 ５ ０舍 ，０ ０ ４ ２ ５ ０３
另 外两种 方 法相 对计 算 简单 ，并 且可 以借 助 已有 的结论及 规 范 ，因此采 用较 多。
【 关键 词 】半 刚性 连接 有侧 移钢框 架 无侧 移钢 框 架 柱计 算长 度 系数
１引言
传 统 的钢 框 架 分 析 和 设 计 中 ， 为简 化 分 析 和 设计 过 程 ，一般 假 定 梁 柱 连 接 是完 全 刚性 或 完 全 铰 接 。但 试 验 结果 已证 明 ：实 际 的钢 框 架 连接 方 式往 往 介 于 两 者之 问 ， 既不 是完 全 刚性 连 接 ， 又 不 是 完 全 铰 接连 接 ，而 是 呈 半 刚性 连 接 方 式 。 因 此 ，在 确 定框 架 柱 的 计算 长 度 时应 考 虑 半 刚性 连
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杨 娟 ，河 北 石 家庄 铁道 学 院土 木 工 程 分 院
接 的影 响 。
对 于 半 刚性 钢 框 架 柱 的 计算 长 度 的取 值 ，现 有 以下 三 种 计算 方 法 ：半 刚 性连 接 框 架 柱 的一 般 屈 曲方 程 法 ； 半 刚性 连 接 的横 梁 刚度 修 正法 ；半 刚性 连 接 转 角位 移 方 程 法 。本 文 将 分 别 介 绍三 种 计 算 方 法 ，并 对 此三 种 计 算 方法 进 行 对 比 。
型频率 的影 响 。结构 固有频 率是表 征结构 动力特 性 、 数 对结 构低 阶固有频 率 的影响 比高阶 大 ，即结构低 评 价结 构舒适 度 的重要指 标 。本文 以深圳 大梅沙 万 阶 固有 频 率 对 结 构参 数 的变 化 较 高 阶 固有 频 率敏 科 中心 工程 为背 景 ，通 过参 数敏感 性分析 研究 了索 的截面 积 、索位 置 、索 倾角 以及 索 内力等 参数对 结 构 固有 频率 的影 响规律 ，得 出结论 如下 ： ① 拉索截 面积 对结 构 固有 频率 的影 响较大 ；斜 拉索 的截面 积越 大 ，结构 的 固有 频率 就越 大 ；结构 的 竖 向弯 曲振 动 频 率对 索 面积 变 化 的 敏 感程 度 较 其他 阶振 型大 ； ② 长 索对结 构 固有 频率 的影 响较短 索大 ，故从 结构 的动 力特性 角度考 虑 ，长索 的 防护 工作 的重要 性应 放在 短索上 ；斜 拉索 的设置 对结 构的 固有频率 感。 参考文献： ［黄 １ 炳生， 志 黄林 斜 】 吕 涛， 等ｌ拉空间 格 在我 研究 用Ｕ南 网 结构 的 和应 】 ． 京建 程学 报＇ ００ ２ ５￣ ３ 筑工 院学 ２０， ： ９６．