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鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論

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創(chuàng)建者：匿名創(chuàng)建時間：2022-04-13

鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論的視頻教程

鋼結(jié)構(gòu)彈性及帶缺陷彈塑性屈曲穩(wěn)定的理論和數(shù)值仿真詳解——以ABAQUS梁單元鋼管手把手教學(xué)為例

鋼/砼結(jié)構(gòu)為何要進行穩(wěn)定性分析？ 2. 構(gòu)件計算長度的確定 3. 規(guī)范及數(shù)值模擬中鋼結(jié)構(gòu)缺陷的施加 4. 鋼管桿件計算的3個案例 5. 彈性及彈塑性承載力規(guī)范理論解 6. 彈性及彈塑性承載力Abaqus數(shù)值解 7. 注意事項

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鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論的實例教程

鋼結(jié)構(gòu)連接、鋼結(jié)構(gòu)強度穩(wěn)定性、鋼筋支架、格構(gòu)柱計算

◆鋼結(jié)構(gòu)強度穩(wěn)定性計算一、構(gòu)件受力類別：軸心受彎構(gòu)件。二、強度驗算： 1、受彎的實腹構(gòu)件，其抗彎強度可按下式計算： Mx/γxWnx + My/γyWny ≤ f 式中 Mx，My──繞x軸和y軸的彎矩，分別取 100.800×106 N·mm,10.000×106 N·mm； γx, γy──對x軸和y軸的截面塑性發(fā)展系數(shù)，分別取 1.2,1.3； Wnx,Wny──對x軸和y軸的凈截面抵抗矩,分別取 947000 mm3, 85900 mm3；計算得：Mx/(γxWnx)+My/(γyWny)=100.800×106/(1.2×947000)+10.000×106/(1.3×85900)=178.251 N/mm2 受彎的實腹構(gòu)件抗彎強度=178.251 N/mm2 ≤抗彎強度設(shè)計值f=215 N/mm2，滿足要求！ 2、受彎的實腹構(gòu)件，其抗剪強度可按下式計算： τmax = VS/Itw ≤ fv 式中 V──計算截面沿腹板平面作用的剪力,取 V=10.300×103 N； S──計算剪力處以上毛截面對中和軸的面積矩,取 S= 947000　mm3； I──毛截面慣性矩,取 I=189300000 mm4； tw──腹板厚度,取 tw=8 mm；計算得：τmax = VS/Itw =10.300×103×947000/(189300000×8)=6.441N/mm2 受彎的實腹構(gòu)件抗剪強度τmax =6.441N/mm2≤抗剪強度設(shè)計值fv = 175 N/mm2，滿足要求！

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【規(guī)范解讀】如何用數(shù)值法得到整體穩(wěn)定系數(shù)φb

國標受彎構(gòu)件穩(wěn)定計算時，需要計算整體穩(wěn)定系數(shù)φb。這個系數(shù)的計算公式與截面形狀/支撐情況/荷載形式/加載位置等諸多因素相關(guān)。而實際工程中，截面形式/荷載情況/邊界支撐可能更復(fù)雜，超出附錄C的規(guī)定，導(dǎo)致無公式可用。那么有沒有一種更通用的方法計算φb呢？一、通用的整體穩(wěn)定系數(shù)計算公式《鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論與設(shè)計》7.7.7提到，我國規(guī)范上所用的穩(wěn)定系數(shù)φb實際上是以兩端簡支純彎構(gòu)件的橫向扭轉(zhuǎn)屈曲彈性臨界荷載Mcr的公式為基礎(chǔ)得到的。由于Mcr是純彎構(gòu)件的，而實際情況可能是均布荷載/集中荷載/混合等，荷載可能作用在上翼緣/下翼緣，可能有側(cè)向支承等，這些情況的Mcr需要根據(jù)數(shù)值分析結(jié)果用βb進行修正使得βb*Mcr與數(shù)值法得到的結(jié)果一致。如果我們能通過數(shù)值法直接得到的構(gòu)件的Mcr，實際上就可以避免使用附錄C，直接由φb的定義公式進行計算。這樣就可以考慮更為復(fù)雜的支撐情況和荷載情況。解決某些情況附錄C不適用的問題。而RFEM6中就可以利用數(shù)值法得到Mcr，并且可以設(shè)置各種簡支/固定/彈性邊界，考慮荷載作用位置等因素。為了驗證軟件計算精度，我們先了解下《鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論與設(shè)計》中幾種情況下計算Mcr的解析公式：純彎/均布荷載/集中荷載。分別使用該書上的公式：7.10/7.35/7.41。公式具體推導(dǎo)過程見該書。二、截面特性計算計算臨界彎矩需要用到截面的特性，這里先對截面特性進行對比，確保公式所用截面特性數(shù)據(jù)與軟件基本一致。

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基于MeshFree的鋼結(jié)構(gòu)理論解與仿真分析

本文利用經(jīng)典簡支梁模型，分別利用NASTRAN、MeshFree計算了梁的最大撓度，并與經(jīng)典理論解進行對比分析。簡支梁模型及參數(shù)如下圖所示：模型尺寸：5*2.5*150；材質(zhì)：鋼，彈性模量=200000MPa，泊松比=0.3。邊界條件：兩端簡支；橫向均勻載荷1MPa 模型結(jié)果基于meshfree的計算結(jié)果如下圖所示，最大撓度為5.05。有限元模型單元采用solid，基本尺寸為2.5，基于NASTRAN的結(jié)果如下圖所示，最大值為5.08。將上述的結(jié)果匯總?cè)缦拢?結(jié)果討論基于上面的對比分析可知： ①在本文的討論范圍內(nèi)，對于靜態(tài)的結(jié)構(gòu)分析，meshfree的計算精度達到傳統(tǒng)有限元的水平； ②本人對meshfree的操作體驗，界面友好，簡單快捷，后處理高效方便。

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【力學(xué)分析】板的彈性屈曲臨界應(yīng)力

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準中，很多地方都用到了板的彈性屈曲臨界應(yīng)力，比如：截面等級S4限值的計算、S5級截面屈曲后強度計算過程中所用到的均一化長細比λnp。因此對板的彈性屈曲分析的了解，可以更好的幫助我們理解規(guī)范中寬厚比限值以及屈曲后強度計算。<h2 class="ql-align-justify">一、屈曲臨界應(yīng)力-解析解公式</h2>由教材《鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論與設(shè)計》第九章“板的屈曲”可得，板的線彈性屈曲臨界應(yīng)力為：<img src="https://img.xiumi.us/xmi/ua/IpA6/i/5c211f4f499f9841c17166e5aa8bfaa9-sz_502473.jpg" width="442">?<img src="https://img.xiumi.us/xmi/ua/IpA6/i/cb7f3755ab1deedb18bcda5dda2a0be7-sz_65443.png" width="489">其中k為板的屈曲系數(shù)，該值與板的長寬比/邊界條件/應(yīng)力類型/應(yīng)力梯度均有關(guān)系。當板受到正應(yīng)力時為kσ，受到剪應(yīng)力時為kτ<h2>1.1屈曲系數(shù)-kσ</h2>對于狹長形板（a/b>4)，四邊簡支（不能面外移動，但可面內(nèi)移動），受正應(yīng)力，應(yīng)力梯度為α0（公式3.5.1）的板，國標GB50017給出的屈曲系數(shù)公式為8.4.2-4所示。

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鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論的最新內(nèi)容

【力學(xué)分析】板的彈性屈曲臨界應(yīng)力

<h2 class="ql-align-justify">一、屈曲臨界應(yīng)力-解析解公式</h2>由教材《鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論與設(shè)計》第九章“板的屈曲”可得，板的線彈性屈曲臨界應(yīng)力為：<img src="https://img.xiumi.us/xmi/ua/IpA6/i/5c211f4f499f9841c17166e5aa8bfaa9

【規(guī)范解讀】如何用數(shù)值法得到整體穩(wěn)定系數(shù)φb

一、通用的整體穩(wěn)定系數(shù)計算公式《鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論與設(shè)計》7.7.7提到，我國規(guī)范上所用的穩(wěn)定系數(shù)φb實際上是以兩端簡支純彎構(gòu)件的橫向扭轉(zhuǎn)屈曲彈性臨界荷載Mcr的公式為基礎(chǔ)得到的。