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钢结构的稳定性能分析

工业建筑钢结构平面外的稳定性可根据以下条件来判断:用能量方法也可以分析所示初始平衡状态的局部节点稳定性。初始平衡状态时总势能为/7,内力势能为外力势能为IT,则il=t/-tT.假设竖向撑杆刚度远大于拉索刚度,从而忽略撑杆的势能变化。

钢结构的稳定性能分析

对照和可知有限元方法和能量方法对索杆节点的局部稳定分析所得结果是一致的。在实际工程的设计中,要注意避免出现类似于中不稳定的结构儿何布置。

稳定设计法是遵循传统的思路,即首先计算构件的内力,然后按钢结构设计规范进行构件的稳定验算,如果各构件的稳定性得到满足,结构的稳定也得到满足。当采用稳定设计法验算预应力钢结构的稳定性时,必须遇到如下两个问题:结构内力是采用线性理论分析还是非线性理论分析,对于一般的刚性钢结构体系,其工作状态的变形较小,可以认为结构的工作状态具有线性工作特征,非线性效应较小。

因而,结构中构件的内力计算可以采用线性理论进行分析。但是,对于预应力钢结构,结构刚度较小,变形相对较大。更为重要的是拉索具有较强的非线性工作特征。所以,应该采用非线性理论进行结构的内力分析。

由于钢结构体系中存在受压构件,所以结构也有可能发生稳定问题。而且,结构出平面的稳定变得格外的敏感。通过对该体系的稳定模态的分析发现,结构的第一失稳模态就是出平面的。

在桁架节点上施加水平荷载,得到结构的荷载位移曲线为:结构首先发生平面外的失稳,结构第一级失稳模态的稳定安全系数6.99,若加荷系数减少,非线性计算可以跟踪到结构高阶失稳模态。

结论预应力钢结构中大部分构件是受拉单元,其稳定性能比一般结构体系要强。但是,不能因此而忽略结构初始状态和工作状态稳定性分析的重要性。在预应力结构的设计中,必须昏先确保结构的初始平衡状态是稳定的,然后冉采用真接验算法或稳定设汁法校核结构在工作状态的稳定性。想了解更多详细信息,请登录/


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