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000213
2024-03-08

VE0213 | 含轴力和翘曲的空间弯曲

描述

四跨连续梁承受轴向力和弯曲力(代替缺陷)。所有支座均为叉形支座 - 翘曲自由。确定位移 uy 和 uz,弯矩 My、Mz、Mω 和 MTpri 以及转角 φx。该验证示例基于 Gensichen 和 Lumpe 提出的示例(参见参考文献)。

材料 钢材 S355 弹性模量 E 210000.000 MPa
剪切模量 G 81000.000 MPa
几何尺寸 长度 L 12.000 m
跨度 Ls 3.000 m
截面 高度 h 400.000 mm
宽度 b 180.000 mm
腹板厚度 s 10.000 mm
翼缘厚度 t 14.000 mm
荷载 横向力 Fy,Fz 31.000 kN
轴向力 Fx 1550.000 kN

解析解

无解析解。以软件 S3D 的结果作为参考。

RFEM 和 RSTAB 设置

  • 在 RFEM 6.14、RSTAB 9.14 中建模
  • 单元尺寸为 lFE= 0.300 m
  • 使用各向同性线弹性材料模型
  • 使用二阶分析和几何非线性分析
  • 在 RFEM 6 和 RSTAB 9 中使用扭转翘曲

结果

RFEM 6 结果:

物理量 S3D RFEM 6 - 二阶分析 比值 RFEM 6 - 几何非线性分析 比值
uy,max [mm] 12.600 13.361 1.060 13.241 1.051
uz,max [mm] 45.200 44.748 0.990 46.988 1.040
φx,max [mrad] 11.750 12.741 1.084 12.382 1.054
My,max [kNm] 163.000 162.337 0.996 165.736 1.017
Mz,max [kNm] 44.000 45.326 1.030 45.130 1.026
MTpri,max [kNcm] 47.000 49.241 1.048 47.987 1.021
MTsec(x=3) [kNcm] 172.000 202.451 1.177 142.141 0.826
Mω,max [kNm2] 1.440 1.535 1.066 1.499 1.041

RSTAB 9 结果:

物理量 S3D RSTAB 9 - 二阶分析 比值 RSTAB 9 - 几何非线性分析 比值
uy,max [mm] 12.600 13.342 1.059 13.331 1.058
uz,max [mm] 45.200 44.659 0.988 47.787 1.057
φx,max [mrad] 11.750 12.898 1.098 13.335 1.135
My,max [kNm] 163.000 162.063 0.994 167.117 1.025
Mz,max [kNm] 44.000 45.261 1.029 45.434 1.033
MTpri,max [kNcm] 47.000 49.658 1.056 51.442 1.095
MTsec(x=3) [kNcm] 172.000 137.576 0.800 142.228 0.827
Mω,max [kNm2] 1.440 1.536 1.067 1.592 1.106

参考


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