使用 RFEM 6 和 RSTAB 9 中的结构稳定性模块确定临界荷载系数

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RFEM 6 中提供了“结构稳定性”模块,用于按照特征值法和增量法进行稳定性分析。 使用该模块可以分析结构的稳定性,并计算结构的临界荷载系数和相应的稳定性模式。 本文将通过一个实际示例向您展示如何确定图 1所示的钢结构厂房的临界荷载系数和相应的振型。 此外,在进行稳定性分析时将考虑所有结构元素;例如,您不必考虑杆件(例如支撑等)的弹簧刚度,因为在 3D 模型中将考虑这些单元以及相应的刚度。

假设在基础数据中激活了结构稳定性模块(图2),您可以在数据导航器中定义稳定性分析设置,如图 3. 在本例中,稳定性分析选择了 Lanczos 特征值法,最小特征值的数目设置为 4。 如图 3 所示,您也可以在稳定性分析设置中考虑其他选项。

在 RFEM 6 中可以考虑荷载工况、荷载组合和设计情况来考虑稳定性分析。 在软件中提供了组合向导(您可以在荷载工况和组合窗口的基本选项卡中激活它)。按照首选的规范将荷载工况组合成荷载组合和设计状况。 然后,您可以使用该向导自动创建图 4中列出的荷载组合。 当有多种荷载组合时,例如本例中的荷载组合,可以选择其中一个主导的荷载组合(例如 CO5),然后激活“计算临界荷载 | 计算临界荷载”。 “结构稳定性模块”选项。 此时,您可以选择、编辑或创建新的稳定性分析设置。

对于进行本文将要介绍的稳定性分析,一种更合适的方法是不仅要考虑一种荷载组合,还要考虑所有的荷载组合。 如果在设计情况中直接激活计算临界荷载,这可以很容易地完成。 假设已经激活了组合向导,并且在感兴趣的设计情况下可以使用该向导(图5),那么您可以激活图6所示的“稳定性分析”选项。 这样,对于使用该组合向导创建的所有荷载组合,将自动激活稳定性分析。

一旦您计算了感兴趣的设计状况,所有荷载组合的结果都将以图形和表格的形式提供。 对于所选的设计状况,系统会自动获得所有荷载组合中最临界的荷载系数,并显示在静力分析表的摘要中(图7)。 此外还可以选择与临界荷载系数相关的主导荷载组合,然后打开该荷载组合的稳定性分析结果,并显示相应的模态(图8)。 由此可以看出,在感兴趣的设计情况下,对于荷载组合来说最关键的稳定性问题是平面弯曲屈曲。

这里要注意的是,在标准的 RFEM/RSTAB 计算中应用了 6自由度求解器,并且获得的结果与上面讨论的一样(即在平面上弯曲屈曲是设计中最关键的稳定性问题)。感兴趣的情况)。 静力分析结果如图 9 所示,在荷载作用下产生弯矩 My,主梁也出现弯矩屈曲问题。 这个问题可以通过使用“翘曲扭转 (7自由度)”模块来解决,在 RFEM 和 RSTAB 中计算杆件时可以额外自由度考虑截面翘曲。 具体方法我们将在下一篇知识库文章中介绍。

作者

Irena Kirova, M.Sc.

Irena Kirova, M.Sc.

营销和客户支持

Kirova女士负责撰写技术文章,并为Dlubal客户提供技术支持。

关键词

结构稳定性 临界荷载系数 钢结构厂房

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  • 更新 2022年05月31日

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