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009098
2023-08-21

| VE0098 |考虑弯扭的平面桁架结构

描述

该桁架由四根倾斜的杆件和一根竖向的杆件组成,上部节点受到竖向力 Fz和平面外力 Fy的荷载。 由大变形理论计算,不考虑自重,计算杆件的轴力和上部节点的平面外位移 uy 。 验算示例是基于 Gensichen 和 Lumpe 提出的示例(参见参考资料)。

材料 弹性模量 E 210000,000 MPa
泊松比 ν 0,296 <现在wiki>-
几何尺寸 倾斜杆件 IPE 300 高度 h1 300,000 mm
宽度 b1 150 mm
腹板厚度 tw 7,100 mm
翼缘厚度 tf 6,708 m
周长 L1 6,000 m
竖向杆件 QRO 120x5 边长 b2 120,000 mm
墙厚度 s2 5,000 mm
周长 L2 6,000 m
荷载 平面外力 Fy 0,200 kN
垂直力 Fz 24,000 kN

解析解

分析解不可用。 本文中参考了软件 S3D 的计算结果。

RFEM 和 RSTAB 设置

  • 适用于RFEM 5.26、RSTAB 8.26 和 RFEM 6.01、RSTAB 9.01的建模版本
  • 单元尺寸 lFE = 0.600 m
  • 考虑三阶效应理论
  • 增量数目为10
  • 使用各向同性线弹性材料模型

结果输出

上部节点的位移 uy [m] S3D RFEM 6 比值 RSTAB 9 比值
0,082 0,083 0,988 0,083 0,0988
上部节点的位移 uy [m] S3D RFEM 5 比值 RSTAB 8 比值
0,082 0,083 0,988 0,083 0,0988
S3D RFEM 6 比值 RSTAB 9 比值
上部倾斜杆件 -3.7 -3.4 1,088 -3.5 1,057
下倾斜杆件 23,0 23,2 0,991 23,2 0,991
竖向杆件 -20.5 -20.7 0,990 -20.7 0,990
S3D RFEM 5 比值 RSTAB 8 比值
上部倾斜杆件 -3.7 -3.5 1,057 -3.5 1,057
下倾斜杆件 23,0 23,2 0,991 23,2 0,991
竖向杆件 -20.5 -20.6 0,995 -20.7 0,990

参考
  1. LUMPE, G. 和 GENSITEN, V. 线性和非线性杆件分析评估理论和软件: 示例、失效原因、详细理论。 欧内斯特。
  2. LUMPE, G. S3D(版本 2011 年 9 月 25 日)。 Biberach University of Applied Sciences, 2011.