22第18章-屈曲分析-李立-wenkub
2023-07-10 05:27:49 本頁面
【正文】 義需要的屈曲模式數(shù)量，工程師可以對自己所關(guān)心的荷載清楚地計算屈曲，從而了解基于荷載的屈曲模式。在給定模式中，它必須乘以r中的荷載才能引起屈曲。程序的屈曲特征方程為： （）式中K為剛度矩陣，G(r)為荷載向量r作用下的幾何（PΔ）剛度，λ為特征值對角矩陣，Ψ為對應(yīng)的特征向量矩陣。SAP2000的屈曲分析工況（Buckling）是解決線性屈曲問題，屬于第一類失穩(wěn)，在分析過程中不考慮結(jié)構(gòu)的非線性屬性。第二類是結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時, 變形將迅速增大, 而不會出現(xiàn)新的變形形式, 即平衡狀態(tài)不發(fā)生質(zhì)變, 也稱極值點失穩(wěn)。第18章 屈曲分析 概述結(jié)構(gòu)失穩(wěn)(屈曲) 是指在外力作用下結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)開始喪失, 稍有擾動則變形迅速增大, 最后使結(jié)構(gòu)破壞。結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時相應(yīng)的荷載稱為極限荷載。對于非線性屈曲分析，在SAP2000中，可以通過定義非線性靜力分析工況來模擬。求解特征方程，得到特征值和對應(yīng)的特征向量，用以確定屈曲荷載和對應(yīng)的變形形態(tài)。即屈曲荷載為屈曲因子與給定荷載的乘積。 定義屈曲分析工況SAP2000中進行屈曲分析的基本步驟是：定義用于屈曲分析的荷載工況；在分析模型中建立荷載作用；定義屈曲分析工況；運行分析；查看結(jié)果，得到各個屈曲模態(tài)的解。默認(rèn)情況下程序會采用整個結(jié)構(gòu)在無應(yīng)力狀態(tài)下的剛度矩陣?！捌渌麉?shù)”一欄，用于定義計算需要的屈曲模態(tài)數(shù)量和收斂容差。 屈曲分析結(jié)果顯示屈曲分析的結(jié)果輸出主要有兩種方式：圖形顯示和表格顯示。圖183 定義屈曲分析結(jié)果表格輸出圖184 表格輸出屈曲分析結(jié)果 例題下面以兩個例子來簡要說明SAP2000的屈曲分析工況的運用。2）定義施加軸力（屈曲荷載）的荷載工況（命名為AXIAL）。運行分析。圖187 第1～第4屈曲模式圖188 屈曲因子表【】平面鋼架的屈曲分析。其理論屈曲荷載為：圖189 平面鋼架結(jié)構(gòu)簡圖2）SAP2000模型（圖1810左）中P＝1kN，計算結(jié)果如圖1810右邊所示。在建模過程中，鋼架單元的細(xì)分程度對計算結(jié)果影響較大，當(dāng)然分得越細(xì)越真實，但計算耗時也越長，對于復(fù)雜模型需要綜合兩個因素合理選擇單元細(xì)分程度。于是一個總體表現(xiàn)為非線性的過程可以按若干個小的線性過程的迭加來處理，并且在每個增量步對應(yīng)的線性過程中計入該過程開始時的全部軸向力影響和應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系，這種線性化處理
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