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钢结构梁柱节点连接是钢结构设计中的重要内容之一,节点连接的可靠性和有效性对钢结构整体性能有着非常重要的影响。在框架分析和设计中,一般将梁柱的连接假定为完全刚接或铰接,然而实际框架的连接性能往往呈半刚性连接。按照完全刚接则夸大了节点约束的作用,偏于不安全;按理想铰接则忽略了节点约束的有利作用。因此半刚性连接的工作特性问题引起了国内外学者的广泛重视,是近年来热门研究的课题之一。随着生产工艺的日趋复杂,带有三层吊车的工业厂房必将会较多地出现,那么在设计中就需要考虑三阶柱计算长度系数。现行的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)及《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)没有给出三阶柱计算长度系数的计算方法,这就使得设计人员设计此类型厂房时没有标准可依,限制了其推广应用。本文在已有研究成果的基础上,运用理论公式与数值计算相结合的方法对半刚性连接门式刚架三阶柱计算长度系数进行了系统的分析研究,得到了一些有益的结论和新的见解。主要的工作和结论如下:首先,介绍了半刚性连接的特点及发展概况,就各国规范中关于半刚性连接的表述及应用现状做了说明。很多学者通过建立函数模型和数据库的方法对非线性的半刚性连接的弯矩转角关系进行研究。准确得出半刚性节点的初始转动刚度值具有非常重要的意义,本文通过几种方法的对比最终得到一种能够将多种因素考虑在内的综合计算方法。其次,就门式刚架模型建立涉及到的有限元程序单元做了简要介绍,并运用有限元程序ANSYS建立了梁柱铰接、半刚接、刚接单层单跨刚架模型,得到了在不同转动刚度情况下的刚架内力,分析了半刚接因素造成内力变化的原因。介绍了结构稳定有限元相关理论,包括稳定分析特征方程的建立和半刚性单元刚度矩阵的推导过程。提出了影响刚架柱计算长度系数的几种主要因素,将梁柱线刚度比考虑至三阶柱计算长度系数的计算公式中,并与ANSYS计算结果进行对比,验证了ANSYS在求解三阶柱门式刚架屈曲荷载方面是可行的。针对不同的影响因素,利用ANSYS求解得到了变截面梁刚架和半刚接刚架三阶柱计算长度系数,对比结果表明变截面梁和半刚接因素均较等截面梁刚架柱计算长度系数大。第三,通过一个具体工程实例,综合半刚接、变截面梁、梁柱线刚度比三种因素得到了三阶柱计算长度系数,与规范假定公式计算结果对比后发现考虑三种因素在内的计算长度系数增大范围超出工程允许忽略的误差范围,建议在结构设计中引起重视。最后,提出了本文研究的局限性,并指出了以后研究的重点和所要做的工作。