2 术语和符号#
2.1 术语#
钢结构 (steel structure)
以钢板、钢管、圆钢、热轧型钢或冷加工成型的型钢通过焊接、铆钉或螺栓连接而成的结构。脆断 (brittle fracture)
指钢结构在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的脆性断裂。一阶弹性分析 (first-order elastic analysis)
不考虑几何非线性对结构内力和变形产生的影响，根据未变形的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。二阶弹性分析 (second-order elastic analysis)
考虑几何非线性对结构内力和变形产生的影响，根据位移后的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。直接分析设计 (direct analysis design method)
直接考虑对结构稳定性和强度性能有显著影响的初始几何缺陷、残余应力、材料非线性、节点连接刚度等因素，以整个结构体系为对象进行二阶非线性分析的设计方法。屈曲 (buckling)
板件、杆件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原变形状态正交的较大变形而失去稳定的现象。腹板屈曲后强度 (post-buckling strength of web plate)
腹板屈曲后尚能继续保持承受额外荷载的能力。正则化长细比 (normalized slenderness)
参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度除以相应的板件抗弯、抗剪或局部承压弹性屈曲应力之商的平方根。整体稳定 (overall stability)
构件或结构抵抗荷载的一阶、二阶效应而继续保持平衡的能力。有效宽度 (effective width)
在进行截面强度和稳定性计算时，假定板件有效的那一部分宽度。有效宽度系数 (effective width factor)
板件有效宽度与板件实际宽度的比值。计算长度 (effective length)
构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度，用以计算构件的长细比。计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。长细比 (slenderness ratio)
构件计算长度与构件截面回转半径的比值。换算长细比 (equivalent slenderness ratio)
在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将格构式构件换算为实腹构件进行计算时对应的长细比或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。支撑力 (nodal bracing force)
为减少受压构件（或构件的受压翼缘）的自由长度所设置的侧向支撑处，在被支撑构件（或构件受压翼缘）的屈曲方向，所需施加于该构件（或构件受压翼缘）截面剪心的侧向力。框架 (unbraced frame)
依靠构件及节点连接的抗弯能力抵抗侧向荷载的框架。框架支撑结构 (frame-bracing structure)
由框架及支撑共同组成的抗侧力体系。强支撑框架 (frame braced with strong bracing system)
在支撑框架中，支撑结构（支撑桁架、剪力墙、筒体等）抗侧力刚度较大，可将该框架视为无侧移的框架。弱支撑框架 (frame braced with weak bracing system)
在支撑框架中，支撑结构抗侧力刚度较弱，不能将该框架视为无侧移的框架。摇摆柱 (leaning column)
框架内两端为铰接不能抵抗侧向荷载的柱。节点域 (panel zone)
框架梁柱的刚接节点处，柱腹板在梁高度范围内上下边设有加劲肋或隔板的区域。球形钢支座 (spherical steel bearing)
使结构在支座处可以沿任意方向转动，以钢球面作为支承面的铰接支座或可移动支座。钢板剪力墙 (steel-plate shear wall） 以钢板为材料填充于框架中承受框架中的水平剪力的墙体。
主管 (chord member)
钢管结构构件中，在节点处连续贯通的管件，如桁架中的弦杆。支管 (brace member)
钢管结构中，在节点处断开并与主管相连的管件，如桁架中与主管相连的腹杆。间隙节点 (gap joint)
两支管的趾部离开一定距离的管节点。搭接节点 (overlap joint)
在钢管节点处，两支管相互搭接的节点。平面管节点 (uniplanar joint)
支管与主管在同一平面内相互连接的节点。空间管节点 (multiplanar joint)
在不同平面内的支管与主管相接而形成的管节点。焊接截面 (welded section)
由板件（或型钢）焊接而成的截面。钢与混凝土组合梁 (composite steel and concrete beam)
由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成可整体受力的梁。支撑（剪力墙）系统 (bracing system)
包括支撑（剪力墙）及与之相连的梁（包括基础梁）、柱及其连接。消能梁段 (link)
框架支撑结构中，支撑连接位置偏离梁柱节点，每根支撑应至少一端与框架梁相连，并在支撑与梁交点和柱之间或同一跨内另一支撑与梁交点之间形成的一段短梁。中心支撑框架 (concentrically braced frame)
不具有消能梁段的框架支撑结构。偏心支撑框架 (eccentrically braced frame） 具有消能梁段的框架支撑结构。
防屈曲支撑 (buckling-restrained brace)
由核心钢支撑、外约束单元和两者之间的无粘结构造层组成的支撑。弯矩调幅设计 (moment redistribution design)
利用钢结构的塑性性能进行弯矩重分布的设计方法。畸变屈曲 (distorsional buckling)
截面形状发生变化、且板件与板件的交线至少有一条会产生位移的一种屈曲形式。塑性耗能区 (plastic dissipative zone)
在强烈地震作用下，结构构件首先进入塑性变形、削减刚度、并消耗能量的区域。弹性区 (elastic region)
在强烈地震作用下，结构构件仍处于弹性工作状态的区域。 术语和符号
2.2 符号#
1. 作用和作用效应设计值#
符号 |
描述 |
|---|---|
\(F\) |
集中荷载 |
\(H\) |
水平力 |
\(M\) |
弯矩 |
\(N\) |
轴心力 |
\(P\) |
高强度螺栓的预拉力 |
\(Q\) |
重力荷载 |
\(R\) |
支座反力 |
\(V\) |
剪力 |
2. 计算指标#
符号 |
描述 |
|---|---|
\(E\) |
钢材的弹性模量 |
\(E_c\) |
混凝土的弹性模量 |
\(G\) |
钢材的剪变模量 |
\(N_{\rm{t}}^{\rm{a}}\) |
一个锚栓的抗拉承载力设计值 |
- |
一个螺栓的抗拉、抗剪和承压承载力设计值 |
- |
一个铆钉的抗拉、抗剪和承压承载力设计值 |
\(N_{\rm{v}}^{\rm{c}}\) |
组合结构中一个抗剪连接件的抗剪承载力设计值 |
- |
受拉和受压支管在管节点处的承载力设计值 |
\(S_b\) |
支撑结构的侧移刚度（产生单位侧倾角的水平力） |
\(f\) |
钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值 |
\(f_{\rm{v}}\) |
钢材的抗剪强度设计值 |
\(f_{{\rm{ce}}}\) |
钢材的端面承压强度设计值 |
\(f_{\rm{y}}\) |
钢材的屈服强度 |
\(f_{\rm{u}}\) |
极限抗拉强度设计值 |
\(f_{\rm{t}}^{\rm{a}}\) |
锚栓的抗拉强度设计值 |
- |
螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值 |
- |
铆钉的抗拉、抗剪和承压强度设计值 |
- |
对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值 |
\(f_{\rm{f}}^{\rm{w}}\) |
角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值 |
\(f_{\rm{c}}\) |
混凝土抗压强度设计值 |
\(\Delta u\) |
楼层的层间位移 |
\(\left[ v_{\rm{Q}} \right]\) |
仅考虑可变荷载标准值产生的挠度的容许值 |
\(\left[ v_{\rm{T}} \right]\) |
同时考虑永久和可变荷载标准值产生的挠度的容许值 |
\(\sigma\) |
正应力 |
\(\sigma_{\rm{c}}\) |
局部压应力 |
\(\sigma_{\rm{f}}\) |
垂直于角焊缝长度方向，按焊缝有效截面计算的应力 |
\(\Delta \sigma\) |
疲劳计算的应力幅或折算应力幅 |
\(\Delta \sigma_{\rm{e}}\) |
变幅疲劳的等效应力幅 |
\(\left[ \Delta \sigma \right]\) |
疲劳容许应力幅 |
- |
分别为板件的弯曲应力、局部压应力和剪应力的临界值 |
\(\tau\) |
剪应力 |
\(\tau_{\rm{f}}\) |
角焊缝的剪应力 |
3. 几何参数#
符号 |
描述 |
|---|---|
\(A\) |
毛截面面积 |
\(A_{\rm{n}}\) |
净截面面积 |
\(H\) |
柱的高度 |
- |
阶形柱上段、中段（或单阶柱下段）、下段的高度 |
\(I\) |
毛截面惯性矩 |
\(I_t\) |
毛截面抗扭惯性矩 |
\(I_\omega\) |
毛截面扇性惯性矩 |
\(I_{\rm{n}}\) |
净截面惯性矩 |
\(S\) |
毛截面面积矩 |
\(W\) |
毛截面模量 |
\(W_{\rm{n}}\) |
净截面模量 |
\(W_{\rm{p}}\) |
塑性毛截面模量 |
\(W_{{\rm{pn}}}\) |
塑性净截面模量 |
\(b\) |
板的宽度 |
\(b_0\) |
箱形截面翼缘板在腹板之间的无支承宽度；混凝土板托顶部的宽度 |
\(b_{\rm{s}}\) |
加劲肋的外伸宽度 |
\(b_{\rm{e}}\) |
板件的有效宽度 |
\(d\) |
直径 |
\(d_{\rm{e}}\) |
有效直径 |
\(d_o\) |
孔径 |
\(e\) |
偏心距 |
\(h\) |
截面全高 |
\(h_{{\rm{c1}}}\) |
混凝土板的厚度 |
\(h_{{\rm{c2}}}\) |
混凝土板托的厚度 |
\(h_{\rm{e}}\) |
焊缝的计算厚度 |
\(h_{\rm{f}}\) |
角焊缝的焊脚尺寸 |
\(h_{\rm{w}}\) |
腹板的高度 |
\(h_{0}\) |
腹板的计算高度 |
\(i\) |
截面回转半径 |
\(l\) |
长度或跨度 |
\(l_{1}\) |
梁受压翼缘侧向支承间距离；螺栓（或铆钉）受力方向的连接长度 |
\(l_{\rm{w}}\) |
焊缝计算长度 |
\(l_{\rm{z}}\) |
集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度 |
\(t\) |
板的厚度；主管壁厚 |
\(t_{\rm{s}}\) |
加劲肋的厚度 |
\(t_{\rm{w}}\) |
腹板的厚度 |
\(\lambda\) |
长细比 |
- |
换算长细比 |
\(\lambda_{\rm{b}}^{{\rm{re}}}\) |
梁腹板受弯计算时的正则化长细比 |
\(\lambda_{\rm{s}}^{{\rm{re}}}\) |
梁腹板受剪计算时的正则化长细比 |
\(\lambda_{\rm{c}}^{{\rm{re}}}\) |
梁腹板受局部压力计算时的正则化长细比 |
\(\lambda_{\rm{n}}^{{\rm{re}}}\) |
正则化长细比 |
4. 计算系数及其他#
符号 |
描述 |
|---|---|
- |
构件线刚度之比 |
\(\eta_{{\rm{ov}}}\) |
管节点的支管搭接率 |
\(n_{\rm{f}}\) |
高强度螺栓的传力摩擦面数目 |
\(n_{\rm{v}}\) |
螺栓或铆钉的剪切面数目 |
\(\alpha_{\rm{E}}\) |
钢材与混凝土弹性模量之比 |
\(\alpha_{\rm{e}}\) |
梁截面模量考虑腹板有效宽度的折减系数 |
\(\alpha_{\rm{f}}\) |
疲劳计算的欠载效应等效系数 |
- |
考虑二阶效应框架第\(A_{\rm{n}}\)层杆件的侧移弯矩增大系数 |
\(\beta_b^{}\) |
梁整体稳定的等效临界弯矩系数 |
- |
屈服强度调整系数、构件系数 |
\(\beta_{\rm{f}}\) |
正面角焊缝的强度设计值增大系数 |
- |
压弯构件稳定的等效弯矩系数 |
\(\varepsilon_{\rm{k}}\) |
钢号修正系数，其值为235与钢材牌号比值的平方根 |
\(\gamma\) |
栓钉钢材强屈比 |
\(\gamma_0\) |
结构的重要性系数 |
- |
对主轴x、y的截面塑性发展系数 |
\(\eta\) |
调整系数 |
\(\eta_{\rm{b}}\) |
梁截面不对称影响系数 |
- |
用于计算阶形柱计算长度的参数 |
\(\mu\) |
高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数；柱的计算长度系数 |
- |
阶形柱上段、中段（或单阶柱下段）、下段的计算长度系数 |
\(\phi\) |
轴心受压构件的稳定系数 |
\(\phi_{\rm{b}}\) |
梁的整体稳定系数 |
\(\psi\) |
集中荷载的增大系数 |
- |
用于计算直接焊接钢管节点承载力的参数 |
\(\Omega\) |
抗震性能调整系数 |