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000215
2024-06-10

VE0215 | 法向力作用下的弯扭屈曲 - 桁架重心连接

说明

该结构由一个工字钢和两个桁架组成。 The structure contains several imperfections and it is loaded by the force Fz. 下面的参数集描述了该问题。 示例中忽略自重。 Determine the deflections uy and uz and axial rotation φx at the endpoint (Point 4). 验算示例是基于 Gensichen 和 Lumpe 提出的示例(参见参考资料)。

材料 钢S355 弹性模量 E 210000,000 MPa
剪切模量 G 81000,000 MPa
几何尺寸 结构 截面 1 长度 L1 4,000 m
截面 2 长度 L2 4,000 m
截面 3 长度 L3 2,500 m
桁架支座位置 [LinkToImage02] 2,500 m
缺陷 点 2 ey2 -40.000 mm
点 4 e、4 12,500 mm
工字形 高度 [SCHOOL.] 400,000 mm
宽度 B 180,000 mm
腹板厚度 S 10,000 mm
翼缘厚度 t1 14,000 mm
圆管 外径 D 60,300 mm
墙厚度 t2 5,000 mm
荷载 [F7] 14,000 kN
偏心 eFy 20,000 mm
eFz -193.00 mm

解析解

分析解不可用。 本文中参考了软件 S3D 的计算结果。

RFEM 和 RSTAB 设置

  • 在 RFEM 6.06 中建模
  • 单元尺寸 lFE = 0.020 m
  • 使用各向同性线弹性材料模型
  • 增量数目为10
  • 使用了 Analysys 大变形分析
  • The problem is modeled both by members and a combination of members and surface elements

结果输出

RFEM 6 中使用了两种建模技术。 First, the I-section is modeled as a beam with imperfections and tubes as trusses (only N). Second, the tubes are trusses while the I-section beam is modeled by means of plates, considering the given imperfections. A fixed support at Point 1 is created by rigid line supports.

结果输出

S3D RFEM 6 - 杆件 比值 RFEM 6 - 杆件和板 比值
Uy [mm] 14,800 16,300 1,101 15,900 1,074
U[SCHOOL.ZIP] [mm] 16,900 18,000 1,065 17,800 1,053
φx [mrad] 237,000 242,200 1,022 254,400 1,073

参考
  1. LUMPE, G. 和 GENSITEN, V. 线性和非线性杆件分析评估理论和软件: 示例、失效原因、详细理论。 欧内斯特。
  2. LUMPE, G. S3D(版本 2011 年 9 月 25 日)。 Biberach University of Applied Sciences, 2011.