弧形鋼閘門主框架的穩(wěn)定性分析.pdf

1、弧形鋼閘門主框架是特定約束條件下的鋼框架，鋼框架穩(wěn)定性的研究是鋼結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域中一個(gè)主要課題，尤其對現(xiàn)實(shí)具體工況下鋼框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究有待進(jìn)一步完善?，F(xiàn)行SL74—95《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》中弧形鋼閘門主框架的穩(wěn)定性是以計(jì)算長度系數(shù)法為基礎(chǔ)的，雖給出了弧形鋼閘門主框架柱計(jì)算長度系數(shù)的推薦數(shù)值范圍，并在規(guī)范編制說明中給出了基于弧形鋼閘門框架支臂彈性屈曲分析的精確解析計(jì)算公式及圖表，但公式為超越方程，求解很不方便，推薦的數(shù)值范圍較大

2、，設(shè)計(jì)中難以把握。 本文根據(jù)轉(zhuǎn)角位移法基本原理，提出了直接求解鋼框架及弧形鋼閘門主框架柱的計(jì)算長度系數(shù)的計(jì)算方法，并考慮非對稱荷載、柱端彎矩及剪力等因素對計(jì)算長度系數(shù)的影響，對框架柱的計(jì)算長度系數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行修正；根據(jù)彈性穩(wěn)定理論，給出了弧形鋼閘門橫向框架和縱向框架的穩(wěn)定方程；根據(jù)結(jié)構(gòu)二階分析理論，提出了弧門縱向框架穩(wěn)定性的二階分析方法。 論文的主要研究工作與成果如下： 1.利用轉(zhuǎn)角位移法分析研究平面鋼框架的彈性

3、穩(wěn)定性問題，建立了弧形鋼閘門主框架柱屈曲的彈性穩(wěn)定方程及特征值方程。 2.根據(jù)平面剛架穩(wěn)定性分析的特征值方程(通式)，考慮弧形鋼閘門主框架柱的柱端約束的特殊情況，得到弧形鋼閘門主框架柱的計(jì)算長度系數(shù)方程。推導(dǎo)出任意抗側(cè)剛度及柱端約束條件下柱穩(wěn)定平衡方程及特征值方程，其中弧門主框架主橫梁式梯形框架的臨界荷載比較現(xiàn)行規(guī)范推薦的有限元法簡單方便、結(jié)果精確及物理概念明確等優(yōu)點(diǎn)。 3.根據(jù)現(xiàn)行SL74—95《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)