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2023-12-04

有效长度

对于稳定性验证,需要定义屈曲长度以确定临界载荷导致的稳定性失效。

在为待设计对象分配屈曲长度后,该对象的屈曲长度和所做的设置将在稳定性设计中考虑。如果未定义屈曲长度但已启用稳定性验证,将输出警告信息(另见结果表 错误 & 警告)。

基础

在“基础”选项卡中,您可以进行基本设置。屈曲长度系数的输入和节点支座的定义在选项卡 节点支座和屈曲长度 中进行。输入选项根据所选设计规范进行调整,因此并不是所有选项都可供选择。设计规范的选择将在模型的基础设置中进行,另请参见 标准 I

检测类型

使用复选框选择要为构件或构件组合检查哪些形式的稳定性失效。在压应力下,可能通过强轴或弱轴弯曲屈曲,以及扭转屈曲起主要作用。对于具有压应力的非对称截面,还会在纯压应力下检查作为弯曲屈曲和扭转屈曲组合的弯扭屈曲。

选项“弯扭屈曲”激活弯曲加载下弯扭屈曲的验证。根据所选设计规范,可以选择不同的计算临界弯扭屈曲力矩 Mcr的方法。默认设置为特征值法。如果您希望手动设置值,请激活选项“用户定义”。对于某些规范还有其他选择。例如,在根据 ADM 2020 设计时,可以根据 F 章确定理想的临界力矩。

信息

如果禁用某种失效形式,输入模板将简化,并且在验证中将不再检查该失效形式。

屈曲轴

通常需要研究绕“截面的主轴 y/u 和 z/v”的屈曲行为。然而,对于非对称截面,可能需要除 u 和 v 轴外,还考虑绕“截面轴 y 和 z”的弯曲屈曲。这种特殊情况例如在格构塔中的角钢截面验证中很重要。

构件类型

某些设计规范在稳定性验证中区分不同的结构类型。根据所选规范,您可以在本节中将构件认定为悬臂或两端支撑的梁。

屈曲长度系数类型

美洲设计规范区分屈曲长度系数的理论值和推荐值。根据选择调整例如一端固接构件的可定义屈曲长度系数。

选项

使用复选框“从稳定性分析导入”可以基于屈曲模态设置屈曲长度系数。相应的输入可以在额外的选项卡“从稳定性分析导入”中进行(参见图片 导入屈曲长度)。

重要

该功能可以在激活分析附加模块 结构稳定性 后访问。

节点支座和屈曲长度

节点支座

通过输入节点支座定义弯扭屈曲验证的边界条件。此外,节点支座用于在段和段组中细分构件。

重要

默认设置始终在起点和终点存在一个 铰支座. 节点支座 不会 自动从主模型中继承,在大多数情况下需要手动调整。

要定义支座,可以从左列的列表中选择典型变体,也可以单独激活(固定支座)或停用(无支座)单元格中的按钮。

对于某些方向,除了固定或自由支座外,还可以使用弹簧刚度,可使用单元格上下文菜单。您可以在章节 节点支座 - 附加数据 中输入弹簧刚度。

重要

弹簧支座的刚度值仅在使用特征值求解器来确定临界弯扭屈曲力矩时考虑。弯曲屈曲和扭转屈曲的承载力仅基于 屈曲长度系数 计算。

您可以在起点、终点以及中间节点定义支座条件。作为中间节点将在段组的构件之间以及“构件上的节点”处考虑(参见 RFEM 手册的章节 节点)。

当定义中间节点时,不是基于节点编号,而是基于节点在构件中的顺序: .1 表示构件起点以外的第一个中间节点, .2 表示第二个,等等。 对于具有已分配该屈曲长度的构件,无论中间节点多少,会从构件起点起考虑,超出的输入或节点将被忽略。

信息

屈曲长度理解为类型:它们也可以分配给多种不同类型的构件和构件组。段和中间节点始终从构件起点计数。

使用按钮 插入行 可以在选定行上方插入新的中间节点。要删除中间节点,请选择该行,然后单击按钮 删除 。表格上下文菜单也提供行编辑的选项。 利用左侧按钮 多选 ,可以在模型中选择构件或构件组,并自动将此构件组上的中间节点数量输入到表格中。如果屈曲长度已分配给构件或构件组,则可以使用右侧按钮 多选 选择一个节点。在节点支座表格中,相关中间支座行将自动被选择(如果存在)。

提示

为构件或构件组合分配屈曲长度后,可以通过按钮 模型视图 在对话框中查看支座。

屈曲长度系数

“屈曲长度系数”表格与节点支座的数量相匹配。如果未定义中间节点,则仅存在一个“段”。您可以通过倍增或缩短不同失效形式的屈曲长度来调整段的屈曲长度系数以适合边界条件。

重要

默认情况下,所有失效形式的屈曲长度系数均为 1.0。屈曲长度系数 不会 自动从主模型或节点支座中继承,在大多数情况下需要 手动调整

中间节点处的支座将构件或构件组合划分为多个段以适应不同的失效形式:

  • “在 z/v” 支座通过系数 ky/u 划分强主轴的屈曲长度
  • “在 y/u” 支座通过系数 kz/v 划分弱主轴的屈曲长度
  • “绕 x 定位” 通过系数 kw 划分扭转屈曲的长度

如果表格“节点支座”中不存在相应的中间支座,则用箭头表示跨段的屈曲长度系数。 您可以在表格行中确定各段的屈曲长度系数,从而调整段的屈曲长度。对于典型案例,可以使用单元格上下文菜单中的预定义值。

在此段中用于某失效形式验证的屈曲长度,是通过将段长度乘以相应的屈曲长度系数得出的。

您也可以为屈曲长度指定绝对值。需要注意的是,这些值将用于所有分配的对象。与使用屈曲长度系数不同,没有相对调整到实际段长度。因此,应偏向使用屈曲长度系数进行定义而非输入屈曲长度的绝对值。

在使用特征值求解器进行弯扭屈曲验证时,总是考虑对象的总长度及其相应的支撑。在内部替代杆模型中,程序使用 4 个自由度(φx, φz, uy, ω)和设定的节点支座得出临界弯扭屈曲力矩 Mcr。如果选择了用户定义输入 Mcr,则可以为每段输入一个 Mcr 值。该值将在该段内的所有验证点使用。

节点支座 - 附加数据

如果在选定行中定义了弹簧作为支座或在 y/u 没有刚性定位的侧向支撑,则显示此部分。您可以在此处详细指定参数。

信息

输入与上方表格中“节点支座”选定的行相关。

输入“弹簧”的参数,这些参数用于在支撑方向提供的横向支撑或绕支撑轴旋转。您也可以为扭转弹簧确定刚度。

“偏心距”与 y/u 方向的侧向支撑有关,并可根据压弯曲的受压翼缘的位置将其稳定化或去稳定化。列表提供了上翼缘或下翼缘支座的选项以及手动定义的可能性。

弹簧值和偏心距在使用特征值求解器确定临界弯扭屈曲力矩时会被考虑。

从稳定性分析导入

当在“基础”选项卡中激活相应复选框时,将显示选项卡“从稳定性分析导入”。您可以在此处选择想要设置其屈曲长度系数 ky/u 或 kz/v 作为基础的屈曲模态和构件。

绕轴

指明要从哪些稳定性分析载荷情况下导入屈曲长度。您可以为每个主轴指定特定载荷情况下的特征模态。

特征模态是载荷情况或载荷组合的特性。首先从列表“载荷情况/载荷组合”中选择屈曲模态的主导载荷情况。列表中仅包含指定进行稳定性分析的载荷情况和载荷组合。

接下来,您设定“模态编号”。特征模态的列表对所有计算载荷情况和载荷组合均可用。

通过按钮 选择振型 可以在主程序的图形窗口中显示特征模态。

最后,从列表中选择“构件编号”。利用按钮 单独选择 ,可以在图形窗口中选择构件。

屈曲长度系数

在表格中,显示从稳定性分析中导入的两条主轴的屈曲长度系数。如果您想手动调整一个值,请在“绕轴”部分激活复选框“用户定义”。这样便于访问输入框。

在此处显示的屈曲长度系数将会导入到选项卡 节点支座和屈曲长度 中且不可编辑。使用“绝对值”选项,您也可以将来自结构稳定性分析的屈曲长度 Lcr,y/v 和 Lcr,z/v 引入构件中。该选项在需要用包含的构件为概算整个构件组屈曲长度时可以使用。

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