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計算長度法計算鋼結構的穩定問題
發布時間:2014-08-05
目前大多數國家(當然包括我國)采用計算長度法計算鋼結構的穩定問題。該方法的步驟是:采用一階分析求解結構內力,按各種荷載組合求出各桿件的最不利內力,按第一類彈性穩定問題建立結構達臨界狀態時的特征方程,確定各壓桿的計算長度;將各桿件隔離出來,按單獨的壓彎構件進行穩定承載力驗算,驗算中考慮了彈塑性、殘余應力和幾何缺陷等的影響。該方法的最大特點是采用計算長度系數來考慮結構體系對被隔離出來的構件的影響,計算比較簡單,對比較規則的結構也可給出較好的結果。
計算長度法存在以下缺陷(以框架鋼結構為例):
①不考慮節間荷載的影響,按理想框架分枝失穩求特征值的方法求解穩定問題,得不到失穩時框架的準確位移,無法精確考慮二階效應的影響;
②不能精確地考慮結構體系與它的構件之間的相互影響,無法在給定荷載下預測結構體系的破壞模式;
③不能考慮結構體系中內力的塑性重分布,因此對大型結構體系常常給出保守的設計,使結構體系的可靠度高于構件的可靠度;
④需要花費大量時間進行各構件的承載力驗算,包括計算長度的計算;
⑤不便于基于計算機的分析和設計。
應當指出,同時考慮幾何非線性和材料非線性的全過程分析(高等分析)給出的結構承載能力,將同時滿足整個體系和它的組成構件的強度和穩定性的要求,可完全拋棄計算長度和單個構件驗算的概念,對結構進行直接的分析和設計。但目前僅平面框架的高等分析和設計法研究的比較成熟,空間框架的高等分析距實用還有很大的一段距離有待跨越。
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