22第18章-屈曲分析-李立(完整版)
【正文】 作，可以生成任意數(shù)量的屈曲分析工況，從而可以對(duì)多種荷載作用形式下的結(jié)構(gòu)的屈曲模式分別進(jìn)行分析。圖181 屈曲分析工況數(shù)據(jù)對(duì)話框“使用的剛度”一欄，用于定義屈曲分析開(kāi)始時(shí)的初始狀態(tài)。在給定模式中，它必須乘以r中的荷載才能引起屈曲。SAP2000的屈曲分析工況（Buckling）是解決線性屈曲問(wèn)題，屬于第一類(lèi)失穩(wěn)，在分析過(guò)程中不考慮結(jié)構(gòu)的非線性屬性。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(kāi)始喪失, 稍有擾動(dòng)則變形迅速增大, 最后使結(jié)構(gòu)破壞。對(duì)于非線性屈曲分析，在SAP2000中，可以通過(guò)定義非線性靜力分析工況來(lái)模擬。即屈曲荷載為屈曲因子與給定荷載的乘積。默認(rèn)情況下程序會(huì)采用整個(gè)結(jié)構(gòu)在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下的剛度矩陣。 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。2）定義施加軸力（屈曲荷載）的荷載工況（命名為AXIAL）。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。在建模過(guò)程中，鋼架單元的細(xì)分程度對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大，當(dāng)然分得越細(xì)越真實(shí)，但計(jì)算耗時(shí)也越長(zhǎng)，對(duì)于復(fù)雜模型需要綜合兩個(gè)因素合理選擇單元細(xì)分程度。SAP2000中通過(guò)定義非線性靜力分析工況來(lái)處理非線性穩(wěn)定問(wèn)題。在SAP2000的新版本中，將陸續(xù)完善上述問(wèn)題，增加分層非線性殼單元、框架和剪力墻的纖維鉸自動(dòng)生成等功能。另外，該算例為一平面模型，所以在運(yùn)行分析前，應(yīng)在分析選項(xiàng)中指定相應(yīng)的有效自由度。因此，在建立模型時(shí)，對(duì)所有桿件都進(jìn)行了進(jìn)一步的剖分，保證每一單元內(nèi)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)較小。在初始階段荷載值隨著拱頂位移的增大而增大，當(dāng)荷載增大到一定程度時(shí)，進(jìn)一步加大位移，荷載值反而減小并出現(xiàn)反號(hào)的情況。整條曲線反映了位移逐步增加時(shí)，外荷載的變化規(guī)律。分析完成后，點(diǎn)擊命令顯示顯示繪圖函數(shù)，可以根據(jù)需要生成曲線。運(yùn)行屈曲分析工況的目的，是了解該三鉸拱線性屈曲的臨界荷載值的大小，有助于評(píng)估非線性屈曲分析的臨界荷載值。對(duì)于幾何非線性的屈曲問(wèn)題，“屈曲因子”的概念不再適用，應(yīng)通過(guò)其它方法來(lái)判斷是否達(dá)到臨界荷載。當(dāng)然，限于相關(guān)理論和計(jì)算方法的發(fā)展，目前SAP2000對(duì)非線性穩(wěn)定問(wèn)題的求解還存在一定的局限性。通常是把結(jié)構(gòu)的臨界荷載分成若干級(jí)荷載增量。對(duì)比SAP2000的計(jì)算結(jié)果。3）定義靜力非線性工況DEAD，添加自重作用并考慮P△效應(yīng)。另外，也可以以表格
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