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)對話框“使用的剛度”一欄，用于定義屈曲分析開始時的初始狀態(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。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。即屈曲荷載為屈曲因子與給定荷載的乘積。默認(rèn)情況下程序會采用整個結(jié)構(gòu)在無應(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。在建模過程中，鋼架單元的細(xì)分程度對計(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。SAP2000中通過定義非線性靜力分析工況來處理非線性穩(wěn)定問題。在SAP2000的新版本中，將陸續(xù)完善上述問題，增加分層非線性殼單元、框架和剪力墻的纖維鉸自動生成等功能。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，對所有桿件都進(jìn)行了進(jìn)一步的剖分，保證每一單元內(nèi)的相對轉(zhuǎn)動較小。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，進(jìn)一步加大位移，荷載值反而減小并出現(xiàn)反號的情況。整條曲線反映了位移逐步增加時，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，有助于評估非線性屈曲分析的臨界荷載值。對于幾何非線性的屈曲問題，“屈曲因子”的概念不再適用，應(yīng)通過其它方法來判斷是否達(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對非線性穩(wěn)定問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荷載增量。對比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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