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钢框架结构近年来在我国的应用得到较快发展,这种结构以其强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、工业化程度高、可重复使用效率高等优点,在建筑结构中得到广泛应用。但是,由于钢框架结构自身的缺点,在横向作用下,竖向荷载在侧移上的二阶效应将使得结构底部的总剪力和倾覆弯矩增加。而由于P—delta效应使得结构抗侧刚度的减弱又加大了结构总的水平位移。在结构设计中,结构的梁柱受力经常处于弹塑性阶段,与弹性阶段相比,这时P—delta效应引起的横向位移使结构更加不利。当变形过大时,P—delta效应往往会引起整个结构的倒塌。现行钢结构设计规范(GB50017-2003)虽然已经推荐了近似简化的计算方法,来考虑二阶效应。但规范的方法仅限于弹性范围内的使用。然而P—delta效应在非弹性阶段对于结构的极限承载力起着更加关键的作用。在考虑横梁轴力对钢框架稳定承载力的影响时,本文结合规范所采用的横梁刚度折减系数法,推导了横梁刚度折减系数,并对横梁刚度折减系数进行了修正。本文基于塑性区法,通过ANSYS有限元程序建立了钢框架的计算模型,对钢框架极限承载力进行了分析。考虑了材料非线性、几何非线性、残余应力和初始几何缺陷的影响。为验证模型的准确性,与湖南大学的四榀钢框架的试验结果进行了对比分析,结果表明二者吻合较好。说明本文模型对钢框架的极限承载力所进行的大变形分析是可靠的并且具有较高的精度,在一定范围内可以代替足尺试验。对有缺陷钢框架的极限承载力进行了弹塑性大应变的全过程模拟。由单层单跨(Vogel)和六层两跨(Vogel)有缺陷钢框架的分析可知,说明本文所提出的数值分析方法具有一定的适用性。钢构件截面残余应力不影响结构弹性阶段的刚度,但使得钢框架结构的屈服大大提前,对于最终的结构极限承载力,残余应力影响不大;初始几何缺陷使得结构在弹性阶段、弹塑性阶段和塑性阶段的侧向刚度明显下降,但对于结构最终的极限承载力也没有较大影响。最后,结合我国钢结构设计规范(GB50017-2003),对规范中关于二阶弹性分析进行了探讨,得出了一些有益的结论。