摘要：在我國(guó)當(dāng)前建筑的鋼結(jié)構(gòu)中，鋼框架是較為常用的一種結(jié)構(gòu)體系。而在多高層框架的結(jié)構(gòu)中，也經(jīng)常會(huì)設(shè)置相應(yīng)的支撐體系來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)的整體剛度進(jìn)行加強(qiáng)，從而形成了一種多高層框架的支撐體系。在本文中，將就多高層框架-彎剪型支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等方面進(jìn)行一定的分析與探討。

關(guān)鍵詞：多高層框架 支撐結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性分析

1 概述

隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于建筑行業(yè)的施工技術(shù)也有了新要求。在建筑鋼結(jié)構(gòu)中，鋼框架結(jié)構(gòu)以其良好的延性得到了廣泛的使用，同時(shí)由于其良好的穩(wěn)定性，也大量被人們應(yīng)用到了抗震結(jié)構(gòu)中。但是，隨著我國(guó)城市建筑向著多層化的方向發(fā)展，當(dāng)框架的層數(shù)較多時(shí)，框架結(jié)構(gòu)僅僅依靠梁柱的彎曲性來(lái)滿足荷載的要求，在從鋼材的利用角度來(lái)看不是一個(gè)非常好的做法。所以，就應(yīng)當(dāng)在原有框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置相應(yīng)的支撐體系結(jié)構(gòu)，以提高建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

2 多高層框架支撐結(jié)構(gòu)及其分類

高層框架支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性同其支撐體系的作用方式及支撐類型有重要關(guān)系。我國(guó)當(dāng)前常用的支撐體系有彎曲型、彎剪型和剪切型三種類型，三者之間無(wú)固定的定性、定量區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)。在單柱模型中，對(duì)于支撐的使用價(jià)值通常被等同為一個(gè)側(cè)向支撐彈簧，其中應(yīng)用了一假定條件，即將其所有的職稱類型都當(dāng)作剪切型支撐結(jié)構(gòu)來(lái)處理，不同層次之間的支撐作用相對(duì)獨(dú)立。如果建筑垂直交叉支撐結(jié)構(gòu)的寬度和高度之間比例不大，那么其側(cè)向變形就可以歸類到剪切型支撐結(jié)構(gòu)中，同時(shí)各層之間的作用也不明顯，可以對(duì)層模型進(jìn)行選取，從而深入分析該結(jié)構(gòu)的側(cè)向穩(wěn)定程度。

當(dāng)剪力墻、筒體與交叉支撐體系在高度與寬度之比較大時(shí)，其側(cè)向方位的變形就是一種彎曲變形，同時(shí)其各層之間的作用就比較明顯了，我們必須對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的選取，從而能夠進(jìn)行后續(xù)的側(cè)向穩(wěn)定分析工作。同時(shí)，在實(shí)際工作中，對(duì)支撐體系剪切以及彎曲而產(chǎn)生的變形影響我們是不能夠?qū)ζ浜鲆暤?，而這種支撐效果我們就稱之為彎剪型支撐。下面，我們就對(duì)彎剪型支撐框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行一定程度的分析，并對(duì)這三種支撐結(jié)構(gòu)的定量區(qū)別原則進(jìn)行探討性的提議。

3 考慮剪切影響的支撐住側(cè)向穩(wěn)定性

下文將通過(guò)實(shí)例對(duì)公式4與公式8之間的精確程度進(jìn)行比對(duì)：

以圖1為例，其為一個(gè)截面支撐柱，同時(shí)其柱的高度為8m，底部截面慣性矩為IB1，我們由公式4與公式8得到PB1，er，并以此為基礎(chǔ)得出底部軸力的臨界值，將其設(shè)為PB1，er，當(dāng)對(duì)其比值使用剪切變形進(jìn)行考慮，從而得出一系列比對(duì)值：

由表1可知，支撐柱的臨界荷載值會(huì)隨著支撐柱抗剪剛度的降低而不斷降低，而當(dāng)抗剪的剛度達(dá)到非常小的一個(gè)值時(shí)，這個(gè)臨界荷載值也會(huì)無(wú)線趨近純剪切臨界荷載值。同時(shí)通過(guò)公式4所得出的值在剪切剛度較大時(shí)，其精度就比較適合，而在剪切剛度較小時(shí)，其精度就會(huì)有所降低，并且其同正常值之間的偏差也會(huì)加大。通過(guò)公式8所得出的值無(wú)論是在哪種截面抗剪強(qiáng)度之下，其偏差值都較小，是一種相對(duì)保守的算法，其計(jì)算出的值在大多數(shù)情況中都能夠保持在對(duì)于工程都是可以接受的范圍之中，所以在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，我們就使用公式8作為支撐柱臨界荷載的計(jì)算式。

4 考慮剪切影響時(shí)支撐柱的屈曲模態(tài)

從上圖可以看出，在剪切剛度沒有發(fā)生突變的情況區(qū)間中，柱的曲線以一種光滑的模態(tài)進(jìn)行屈曲。而在剪切剛度突然減少的層中，曲線的位移就發(fā)生了較為突然的增大，同時(shí)其一階導(dǎo)數(shù)也會(huì)發(fā)生增大的變化，另外其支撐段也會(huì)表現(xiàn)出剪切屈曲的情況。另外，當(dāng)其剪切的剛度發(fā)生較大程度的減小時(shí)，支撐柱也會(huì)以一種最為薄弱的層的失穩(wěn)情況作為首階失穩(wěn)模態(tài)。而這種情況的產(chǎn)生是與公式8所表現(xiàn)出的計(jì)算結(jié)果是非常符合的。

5 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于多高層框架進(jìn)行彎剪型支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析是非常有必要的一項(xiàng)工作，通過(guò)它我們可以在后續(xù)的工作中以更好的理論對(duì)我們的行為作出指導(dǎo)，從而對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行良好的保障。

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