高层钢框架结构考虑P-Δ效应的弹性层间有害位移的简化计算*
2021-10-14皮凤梅任文杰陈博文
建筑结构 2021年16期
皮凤梅, 任文杰, 陈博文, 赵 越
(1 河北工业大学土木与交通学院, 天津 300401;2 廊坊师范学院建筑工程学院, 廊坊 065000)
0 引言
高层钢框架结构自重轻、刚度小,在水平荷载作用下其变形相对较大。高层钢框架结构在水平荷载作用下的层间位移按对楼层是否直接产生受力变形通常分为两部分[1]:一部分是该楼层构件自身受力变形所产生的位移,包含梁、柱的局部弯曲变形产生的楼层剪切位移和本楼层框架柱轴向变形产生的楼层弯曲位移,称为层间有害位移所占的比例;另一部分是相邻下部楼层带动该楼层所产生的随动位移,属于框架柱轴向变形产生的楼层整体弯曲位移,该位移对本楼层的结构破坏不产生直接影响,称为层间无害位移。经研究发现[2],层间有害位移在结构下部所占的比例很大,而越往上越小,在结构上部无害位移所占的比例大于有害位移。另外,在高层钢框架结构中,由于结构自身较柔,再加上重力荷载的存在使其在水平荷载作用下的侧移也随之增大,此时在侧移计算中把P-Δ效应考虑进去就显得尤为重要;而且,P-Δ效应产生的附加侧移中也同样会存在前述的层间有害位移和层间无害位移两部分。因此,目前的结构设计通常考虑的是楼层全部层间位移,未划分出层间无害位移,并不能真实准确地反映结构的实际受力变形情况。
目前,国外关于层间有害位移的计算鲜见于文献,而国内学者[3-6]虽提出了一些计算方法,但这些方法或是计算太过复杂不适合工程应用,或是略显粗糙,精度不满足要求。……
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