设计规范规定,如果由变形引起的相关内力或弯矩的增大,或结构性能的其他任何变化可以忽略不计,则结构可采用一阶分析。
为了评估这种增大是否可以忽略,可以使用临界屈曲系数 αcr。对于构件(包括节点),当屈曲系数高于 15(塑性设计情况)或高于 10(板上应力处于弹性阶段的情况)时,可以忽略整体屈曲。

局部屈曲适用于单个板件(加劲板、柱腹板),相应的限值屈曲系数根据设计规范和研究试验设定。当屈曲系数满足以下条件时,可认为局部屈曲的影响可以忽略:
- ≥ 2 - 四边支承板的情况
- ≥ 3 - 三边支承板的情况
- ≥ 4 - 二边(相邻)支承板的情况
- ≥ 15 - 二边(相对)支承板的情况


在视频中,您可以看到不同类型的屈曲,以及如何结合屈曲系数和屈曲形状来处理它们。
关于所分析构件中可能出现的屈曲类型的更全面说明,请参阅我们关于线性屈曲分析(LBA)的文章。
如何评估特定情况下的屈曲结果?
首先,我们必须通过屈曲分析确定达到弹性临界屈曲所需的最小力放大系数 αcr。IDEA StatiCa 在结果表中提供屈曲系数,每个系数对应的屈曲形状可在 3D 视图中查看。

整体分析的限值可参见 EN 1993-1-1:2005 第 5.2.1 条。
示例 1
在第一个示例中,压力施加在通过连接板连接的梁上。

图中给出了几何线性计算的结果,第一个系数为 8.76。根据 EN 1993-1-1:2005 第 5.2.1 条,限值为 15,因为该节点对梁本身的稳定性至关重要,因此结论是该节点未通过屈曲分析。更不用说这种单侧连接板在此支撑体系的受压工况下是十分危险的。

关于如何计算节点板的屈曲承载力,请阅读此处的详细内容。
示例 2
另一方面,对于节点中的大多数板件,可能发生局部屈曲,需要进行详细分析的临界屈曲系数 αcr 的最大值通常较小。经验证,对于加劲板和受剪柱腹板区域,如果临界屈曲系数高于 3,则无需考虑屈曲。

我们必须为每个组件确定正确的限值并做出判断。此示例表明,第一个屈曲模态是加劲板的屈曲,其系数 αcr = 8.76 >> 3。在此示例中,第一个屈曲模态并不危险。

在进行屈曲分析和处理结果时,需要运用工程判断。问题在于何时应使用临界屈曲系数的整体限值或局部限值,而要得出正确答案,了解所设计结构的拓扑结构和结构体系至关重要。虽然 IDEA StatiCa 能够提供节点任何部位的屈曲形状和临界系数,但它并不能提供按照规范进行的屈曲规范校核。
当屈曲形状的结果出现负值时,并不意味着计算失败或结果不正确。这篇知识库文章详细解释了这类情况的具体原因。
本网络研讨会视频介绍了构件屈曲分析评估的一个实际案例:
理论背景
要更深入地了解屈曲主题及 IDEA StatiCa 解决方案,请阅读我们理论背景文章中关于屈曲分析的基本信息。
IDEA StatiCa Connection - 钢结构节点设计
教程
我们制作了逐步操作的教程,用于建立模型并进行分析。请参阅以下链接:




