5194x
001747
2024-02-15

杆件结构稳定性分析中截面翘曲的考虑

本文将向您展示如何结合使用扭转翘曲(7 自由度)附加功能和结构稳定性附加功能,在进行稳定性分析时将截面翘曲作为一个附加的自由度来考虑。

本文将通过示例展示如何对图像1中所示的钢制大厅进行侧向扭转屈曲分析。您还可以将本文视为题为 使用 RFEM 6 和 RSTAB 9 中的结构稳定性模块确定临界荷载系数 的文章的续篇,该文章展示了如何使用结构稳定性附加组件确定此3D模型的临界荷载系数和相应的稳定模式。

然而,上述文章指出,考虑到结构静力分析的结果,在结构稳定性分析中考虑扭转翘曲是必要的(即,施加的荷载产生弯矩My,因此主梁也预期存在侧向扭转屈曲问题)。

因此,接下来的文本将展示如何结合使用扭转翘曲(7个自由度)附加组件和结构稳定性附加组件,在进行稳定性分析时将截面翘曲作为额外的自由度加以考虑。重要的是要知道计算是在整个模型上进行的,因此相邻构件的刚度或定义的支承条件会被自动考虑。

扭转翘曲和结构稳定性这两个附加组件可以在基础数据中找到,如图像2所示。必须知道,在RFEM 6和扭转翘曲附加组件中,翘曲仅与构件相关,因此不必为其定义全局支撑条件。

此外,默认情况下假定构件端的翘曲是无障碍的;因此,应使用构件横向加劲肋在构件端定义翘曲弹簧,并考虑翘曲刚度或翘曲应力。关于这方面的信息可以在知识库文章 使用 RFEM 6 / RSTAB 9 的新模块“翘曲扭转(7 自由度)”进行弯扭屈曲分析 中查看更多内容。

由于假定在构件端翘曲是无阻的,因此在相邻构件之间没有力矩传递。换句话说,所有构件在翘曲计算中被单独考虑(即,单个构件可以在其末端自由翘曲)。要传递连接的单独构件之间的翘曲,您可以定义构件集。在这方面,感兴趣的钢制大厅的主梁被定义为单独的构件集,如图像3所示。

在此,可对具有6个自由度的构件计算点和具有7个自由度的构件计算点进行比较。具体来说,如果其他物体连接到一个具有6个自由度的构件,被引入的剪切力来自其他组件的剪切中心。

然而,在计算具有7个自由度的构件时,连接点被认为是在重心上(即,截面的质心),定义的构件荷载也施加在此。因此,您可以在分析中定义构件偏心或使用刚性构件来定义此类连接。在此方面,示例中荷载的施加点将定义为图像4和5中显示的偏心。


接下来,稳定性分析设置可以按照知识库文章 使用 RFEM 6 和 RSTAB 9 中的结构稳定性模块确定临界荷载系数 中解释的方式进行定义。具体来说,您可以选择分析方法,并考虑图像6中显示的其他选项。

如上述文章所述,稳定性分析可以从荷载工况、荷载组合和设计工况的角度进行考虑。在这例中,稳定性分析从最终设计工况的角度考虑,如图像7和8所示。因此,您可以计算这个设计工况并获取结果,方式如同在上述文章讨论的那样。


最后,您可以运行计算,并在考虑截面的扭转翘曲的情况下获得稳定性分析的结果。在静力分析概览表中,您可以看到所有荷载组合中最关键的荷载系数(图像9),以及与之关联的控制荷载组合。通过这种方式,您可以打开特定荷载组合的稳定性分析结果,并显示相关的模式形状。


作者

Kirove 女士的职责是撰写技术文章并为 Dlubal 软件的客户提供技术支持。

链接


;