RFEM/RSTAB 附加模块,独立程序RF-/PLATE-BUCKLING

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加劲或非加劲板的屈曲分析

RF-/PLATE-BUCKLING 既可以作为 RFEM/RSTAB 的附加模块也可以作为独立模块运行使用。模块可以按照下列规范验算矩形板的屈曲:

  • European Union EN 1993-1-5:2006
  • Germany DIN 18800-3:1990-11

板是可以设置纵向或者横向加劲肋(扁钢、角钢、T 形加劲肋、压型截面、U 型截面)。板边缘的荷载可以是任意的或者是由 RFEM/RSTAB 导入。RF-/PLATE-BUCKLING 模块只验算板整个区域的屈曲,因为在三维有限元模型已经考虑了设置的加劲肋,由此不进行单个或部分区域的板的验算。

  1. 表格 1.3 荷载

    产品特性

    • 按照欧洲规定 3 设计,并集成了下列国家的规范附录 (NA):
      • Germany DIN EN 1993-1-5/NA:2010-12(德国)
      • Czech Republic CSN EN 1993-1-5/NA:2008-07(捷克)
      • Italy UNI EN 1993-1-5/NA:2011-02(意大利)
      • Belgium NBN EN 1993-1-5/NA:2011-03(比利时)
      • Netherlands NEN EN 1993-1-5/NA:2011-04(荷兰)
      另外用户还可以自定义国家附录的个别参数
    • 从 RFEM 导出全部相关内力通过选择杆件和 Beulfeld 编号计算主导边界应力
    • 总结各个荷载工况的应力并且计算主导荷载
    • 加劲肋和板的材料可以分开设置
    • 从丰富的材料库(扁钢、球扁钢、角钢、T 形、U 形钢以及压型钢板)中导入加劲肋
    • 计算有效宽度按照 EN 1993-1-5(表格 4.1 或者 4.2)或者按照 DIN 18800 部分 3 公式 (4)
    • 选择按照 EC 3 附录 A.1、A.2、A.3 中的公式使用解析方法计算或者通过 FEM 计算临界屈曲应力
    • 计算纵向和横向加固(应力、变形、扭转屈曲)
    • 按照 DIN 18800 部分 3 的公式 (13) 选择考虑屈曲影响
    • 显示屈曲区域的图形(三维渲染)包括加劲肋、应力状态以及屈曲形式的动画演示
    • 输入输出数据全部集成在可检查的打印输出报告文档中
  2. 输入 T 形加劲肋

    输入

    打开模块后需要确定材料数据、屈曲区域以及边界条件(铰接、锚固、自由、铰接 - 弹性)。上述设置也可以从从 RFEM/RSTAB 导出,然后按照各个荷载工况手动定义边界条件或者从 RFEM/RSTAB 中导出计算的应力。

    加劲肋可以按照与板偏心连接的并且具有空间作用的面单元进行建模,因此加劲肋的偏心不需要有效翼缘的宽度。加劲肋的抗弯刚度、抗剪刚度、应变刚度、圣维南刚度以及闭合截面加劲肋的 Bredt 刚度按照三维模型自动计算。

  3. 详细设置

    设计

    程序通过特征值方法逐步计算单个应力状态下的理想屈曲参数以及受荷载同时作用的组合应力状态下的理想屈曲参数。

    屈曲验算按照折减应力方法计算,在计算时每个屈曲区域作用的应力都与 von-Mises 屈服阶段折减极限应力状态相比较。验算基本原理是按照由整体应力区域计算得出的系统长细比进行计算,因此不考虑单个作用的验算以及各个作用之间按照相关性准则组合的验算。

    计算类杆件屈曲属性时是在假设纵向边缘自由的情况下计算理想屈曲区域的屈曲参数的特征值,然后按照欧洲规范 EN 1993-1-5 中第 4 章或者附录 B 或者德国规范 DIN 18800 部分 3 中的表格 1 计算长细比和折减系数,最后按照 EN 1993-1-5 中第 10 章或者 DIN 18800 部分 3 中公式 (9)、(10)或者(14)验算。

    屈曲区域有限元划分为四边形或者根据要求划分为三角形单元,有限元单元的每个节点有 6 个自由度。

    三角形单元的受弯部分根据 LYNN-DHILLON 单元 (2nd Conf. Matrix Meth. JAPAN – USA, Tokyo) 按照 Mindlin 受弯理论计算,单元的薄膜力部分根据 BERGAN-FELIPPA 单元计算,当不考虑中间节点时四边形单元 4 个三角形单元组成。

  4. 显示屈曲模式图形

    结果

    计算结果将列出所参考的欧洲规范 EN 1993-1-5 或者德国规范 DIN 18800 的条文,为了便于浏览和使用,在模块 RF-/PLATE-BUCKLING 中的计算结果只显示每个作用的边缘或者当受多个作用同时影响时显示全部的边缘应力。

    当有多个荷载工况时,软件还会单独列出主导荷载工况的计算结果,因此可以大量节省用户进行比较计算结果的时间。

    在表格 2.5 将显示每个荷载工况在不同屈曲模式情况下的临界屈曲荷载系数。

    力学模型的屈曲形式和屈曲区域的荷载工况可以在计算结果窗口中显示其三维图形,其作用是用户可以通过图形快速的检查屈曲形式和荷载,此外用户还可以通过选择模块附加的图形演示加劲板的屈曲变化属性的动画图形。

    全部计算结果表格可以导出为 MS Excel 或者 CSV 格式的文件。为了便于浏览和使用,在模块 RF-/PLATE-BUCKLING 中的计算结果只显示每个作用的边缘应力或者当受多个作用同时影响时显示全部的边缘应力。

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