直接分析法實現詳細說明
00
主要步驟
激活相關模塊及規范
對基本組合進行穩定分析
查看最小臨界荷載系數
添加缺陷
荷載組合按照非線性計算
進入GB50017-2017鋼結構驗算模塊
指定有效長度,用于長細比驗算
構件驗算方法指定為直接分析法
查看驗算結果
01
激活相關模塊及規范
命令路徑:文件>基本數據>模塊;
激活三個模塊:1-結構穩定性;2-組合向導及分類;3-鋼結構設計;
模塊1:對每個荷載組合進行屈曲分析,獲得臨界荷載系數。
模塊2:按照規范自動生成荷載組合。
模塊3:按照規范執行構件驗算。
按照新可靠度規范和抗規生成荷載組合。
按照《鋼結構設計標準》GB50017-2017驗算構件。
02
對基本組合進行穩定分析
命令:荷載工況和組合>設計狀況>組合助手
新建一個組合助手設置,該設計狀況(承載能力極限狀態)生成的所有荷載組合都會采用組合助手里的分析設置。
靜力分析設為一階分析,穩定分析勾選上。該組合助手會對每個荷載組合生成兩個分析,一個靜力分析一個穩定分析。由于當前的目的是為了獲得結構的最低階臨界荷載系數,所以只需要穩定分析的結果,靜力分析的結果暫不用來構件驗算,故靜力分析選最快的一階法。
03
查看最小臨界荷載系數
計算完后,表格切換到: 靜力分析>概況>DS1:ULS Fundamental。即可查看基本組合下的包絡變形和最小臨界荷載系數 8.708,對應的荷載組合為CO3。
工況切換到CO3,結果類型選擇穩定性分析,即可查看CO3下的各個屈曲模態及對應臨界系數。該組合第1階模態臨界荷載系數8.708,為門剛柱弱軸屈曲。二階效應系數為1/8.708>0.1,需要考慮二階效應,
第3階模態臨界荷載系數14.864,為門剛平面內整體屈曲。二階效應系數為1/14.864<0.1。可以不用考慮二階效應。
綜合來看,該結構的穩定性由門剛柱面外屈曲控制,二階效應系數大于0.1,需要考慮二階效應,應該采用二階P-Δ分析法或者直接分析法。
這里我們采用直接分析法。需要:
輸入構件的整體側移缺陷和局部彎曲缺陷。
設計內力不能用一階線性分析的內力,而應該用非線性分析得到的荷載組合的內力。
04
添加缺陷
導航器>缺陷>缺陷工況>新建缺陷工況Impx,Impy
Impx>桿件缺陷>新建桿件缺陷
缺陷添加步驟。
缺陷工況類型定義。此處的局部缺陷指的是結構整體中局部的桿件,是桿件缺陷的含義(包含側移和局部彎曲,見右側示意圖)。
建立缺陷工況時,將缺陷與相應方向水平力綁定。可大幅減少荷載組合數量。
對桿件添加側移缺陷。
對桿件添加局部彎曲缺陷。
缺陷添加結果顯示。
如果是層結構,則缺陷工況選擇“結構整體初始缺陷表格”,可以參數化對每一層添加整體側移缺陷,不用再選擇構件添加構件的側移缺陷。
如果是空間結構,則缺陷工況選擇“屈曲模態”,可選擇某個荷載組合的屈曲分析結果作為缺陷。
05
荷載組合按照非線性計算
修改設計狀況的組合助手,由前面的一階改為二階。如此生成的荷載組合都是用二階分析法計算的。
06
進入GB50017-2017鋼結構驗算模塊
表格>鋼結構設計。點擊“打開全局附加設置對話框”。
全局設置:1.僅驗算承載力;2.分析方法設為混合法:當荷載組合數量小于20時,會用所有組合內力進行驗算(即列舉法,比較慢,工況少時影響不大),如果大于20,會用最大/小內力所在組合進行驗算(即包絡法,比較快,工況多時,能大幅度減少驗算時間)。3.根據需要修改長細比限值。4.儲存結果,選擇“按對象”,這樣一個構件就顯示最大的應力比;如果選“按地點“,則一個桿件上的應力比會變化,可以看到驗算結果最大值發生的位置在哪;如果選”按應力點“,除了可以看到應力比隨著桿件位置的變化,還能看到截面上應力的變化。
07
指定有效長度,進行長細比驗算
雖然采用直接分析法,不需要有效長度來驗算穩定性。但是為了得到正確的長細比,我們需要對構件進行計算長度指定。
導航器>鋼結構參數設置>有效長度>新建有效長度
只需要選擇繞強軸和繞弱軸,不需要勾選扭轉屈曲和彎扭屈曲,只有當采用一階法和二階P-Δ法需要驗算扭轉屈曲和彎扭屈曲時才需要勾選。
系桿有效長度指定。
梁和柱有效長度指定。弱軸均按照系桿支承間距計算。
08
指定構件穩定驗算方法為“直接分析法”
導航器>鋼結構設計>承載能力極限狀態配置>新建
穩定驗算方法改為直接分析法,分配給所有構件。(或者柱按直接分析法,梁和系桿按照一階彈性等效桿件法)
09
顯示驗算結果
圖形化顯示所有構件最大應力比。
點擊構件,表格顯示構件所有驗算結果,雙擊某項即可查看該結果計算詳細過程,如下圖。
點擊計算過程中的任一參數,即可右側跳到對應區域顯示計算公式。
長細比驗算結果表格。
講解視頻請查看【RFEM6公開課-回放】新鋼標直接分析法實現步驟
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