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2022-06-09

在杆件结构稳定性分析中考虑截面翘曲

本文将介绍如何使用翘曲扭转(7 自由度)模块和结构稳定性模块,将截面翘曲作为额外的一个自由度进行稳定性分析。

本文将通过实例说明如何对图 1 中钢结构厂房进行弯扭屈曲分析。 您还可以将这篇文章看作是另外一篇文章的续。 使用 RFEM 6 和 RSTAB 9 中的结构稳定性模块确定临界荷载系数 , 其中显示了如何使用结构稳定性模块来确定此 3D 模型的临界荷载系数和相应的稳定性模态。

尽管如此,该文章还是指出,根据静力分析的结果,在结构稳定性分析中考虑翘曲扭转是必要的(也就是说,荷载产生弯矩 My ,因此主要结构出现弯扭屈曲问题。梁)。

因此,下文将介绍如何使用翘曲扭转(7 自由度)模块和结构稳定性模块,在进行稳定性分析时将截面翘曲作为额外的自由度考虑。 该计算是在整个模型上进行,相邻杆件的刚度或定义的支座条件会被自动考虑。

翘曲扭转和结构稳定性这两个模块都位于“基本数据”中,如图2所示。 您一定要知道,在 RFEM 6 和翘曲扭转模块中,翘曲只与杆件相关联,翘曲扭转与杆件相关联。该单元不需要全局定义支座条件。

此外,杆件端部的翘曲默认为自由阻挡,因此,为了定义杆件末端的翘曲弹簧,应使用杆件横向加劲肋,并考虑翘曲刚度或翘曲应力。 可以在知识库文章中找到更多相关信息。 使用 RFEM 6 / RSTAB 9 的新模块“翘曲扭转(7 自由度)”进行弯扭屈曲分析 .

由于翘曲在杆件末端不受阻碍,相邻杆件之间没有动量传递。 所有杆件在翘曲计算中都将被单独考虑,即某一根杆件可以在末端任意翘曲。 如果想要传递翘曲在相互连接的各个杆件之间的传递,用户可以定义一个杆件集。 钢结构厂房的主梁定义为单独的多杆件,如图3所示。

这里可以平行计算杆件6自由度和7自由度的荷载作用点。 如果一根杆件上连接有其他对象和6个自由度,那么在剪切中心处会引入其他组件的剪力。

7个自由度的杆件为截面的重心,即截面的重心位于该位置,杆件荷载也将在这里定义。 为了在分析中解决这个问题,用户可以通过定义杆件偏心或使用刚性杆件来定义此类连接。 本例中的荷载作用点将通过图 4和图 5中所示的偏心来定义。


接下来,可以按照知识库文章中介绍的方法定义稳定性分析设置 使用 RFEM 6 和 RSTAB 9 中的结构稳定性模块确定临界荷载系数 . 也就是说,用户可以选择图 6 中显示的分析方法并考虑其他选项。

正如在该文章中所讨论的,稳定性分析可以在荷载工况、荷载组合和设计状况方面进行考虑。 在该示例中,如图 7和8所示,结合极限设计情况进行稳定性分析。 那么,您可以按照上述文章中介绍的相同方法来计算该设计状况并得出结果。


最后,进行计算,得到考虑截面扭转翘曲的稳定性分析的结果。 在静力分析概览表格中,您可以看到所有荷载组合中最临界的荷载系数(图 9),以及与该临界荷载系数相关的主导荷载组合。 这样,您可以打开特定荷载组合的稳定性分析结果,并显示相关联的振型。


作者

Kirove 女士的职责是撰写技术文章并为 Dlubal 软件的客户提供技术支持。

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