设计规范规定,如果由变形引起的相关内力或弯矩的增加,或结构行为的其他变化可以忽略不计,则结构可采用一阶分析。
为评估这种增加是否可以忽略,可以使用临界屈曲系数αcr。当屈曲系数高于15(塑性设计情况下)或高于10(板上应力处于弹性阶段情况下)时,我们可以忽略构件(包括节点)的整体屈曲。

局部屈曲适用于单个板件(加劲板、柱腹板),相应的极限屈曲系数根据设计规范和研究实验设定。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 — 两边(相邻)支承板的情况
- ≥ 15 — 两边(对边)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进行处理。
要更全面地了解在所分析的构件中可能出现哪些类型的屈曲,请阅读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,我们需要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,并可在三维视图中提供每个系数对应的屈曲形状。

整体分析的限值可在 EN 1993-1-1:2005 第5.2.1条中找到。
示例 1
在第一个示例中,压力作用在通过连接板相连的梁上。

图中提供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。更需要注意的是,这种单侧连接板在此支撑体系的受压工况下是危险的。

关于如何计算节点板的屈曲承载力,请进一步阅读此处。
示例 2
另一方面,对于节点中大多数板件的情况,可能会发生局部屈曲,此时需要进行详细分析的临界屈曲系数αcr的最大值通常较小。已经验证,对于受剪的加劲板和柱腹板区域,当临界屈曲系数高于3时,无需考虑屈曲问题。

我们需要为每个构件确定合适的限值并做出判断。此示例表明,第一个屈曲模态是加劲板的屈曲模态,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,必须了解所设计结构的拓扑结构和结构体系。虽然 IDEA StatiCa 能够提供节点任意部位的屈曲形状和临界系数,但它并不提供按规范进行的屈曲规范校核。
当屈曲形状的结果给出负值时,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些情况下的具体原理。
本网络研讨会视频展示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这一主题以及 IDEA StatiCa 的解决方案,请阅读我们理论背景文章中关于屈曲分析的重要信息。
IDEA StatiCa Connection - 钢结构节点的结构设计
教程
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