使用 IDEA StatiCa Connection 中的刚度分析功能,判断节点是铰接、半刚性还是刚性。节点的分类遵循所选的国家标准。
刚度分析的结果将得到弯矩-转角曲线图以及包含若干数值的表格。根据曲线和所选标准,节点被分类为:
- 铰接
- 刚性
- 半刚性
为了正确分析刚度,还需设置以下参数
- 构件的理论长度
- 适当的荷载 - N、My、Mz 或其组合(所施加的力必须大于 1 kN/1 kNm/kip/kip.ft)
- 支撑体系参数
My 和 Mz 的理论长度 [m]定义为所分析构件的节点到节点距离,仅用于分类(不用于计算实际刚度值)。

支撑体系(支撑框架)选项适用于依据 EN 1993-1-8 的欧洲规范项目。

关于此类分析,有多种信息来源可供阅读。我们建议阅读理论背景中的通用部分、博客文章为何要关注节点刚度,和/或观看我们关于该主题的网络研讨会(见下文)。
要将刚度结果与整体有限元模型结合,请阅读节点刚度及其在整体分析中的应用一文,和/或观看如何将旋转刚度输入到您的有限元模型中视频。
在文章末尾,您可以找到若干分步教程。
用于刚度评估的模型
为了评估节点本身的旋转刚度 kjoint 及相应的转角 θ2,我们从整体变形 θtot 中减去分配给构件变形的那部分刚度 θ1。

构件的转角 θ1 是在所有构件之间均为理想刚性连接的模型上进行评估的。整体转角 θtot 则是在包含真实制造操作的模型上进行评估的。
刚度分析所得到的结果对应于 kjoint 和 θ2。
Sj,ini 为无穷大或极高值
如果 Sj,ini 和 Sj,s 显示为无穷大刚度,这意味着刚度曲线非常陡峭,在图中实际接近 90°,因此切线结果趋于无穷大。这始终意味着该节点属于远离半刚性边界的刚性节点,因此具体数值并不重要。换句话说,该节点是绝对刚性的。

理论背景
请在我们的理论背景中阅读有关刚度分析的基本信息。上述设置在其通用部分中有相关描述。

关于刚度分析及其结果的理论背景通用部分:
针对每个受支持国家标准的理论背景具体部分:
关于节点刚度及验证的其他文章
您可以在以下文章中找到更详细的信息以及一些验证研究。其中部分内容出自 Wald 教授及其团队所著的《钢结构节点高级设计基准案例》一书。

- 为何要关注节点刚度(博客文章)
网络研讨会与视频
过去,我们已就节点刚度这一主题举办过多场网络研讨会。此外,还有一些视频介绍了如何在软件中进行操作。您可以从实际项目中获得灵感,并获取正确设置计算模型的提示。
Connection Wednesdays - 刚度分类
在本次网络研讨会中,我们简要回顾了与刚度分类相关的规范要求。随后,我们尝试为一个最初按抗弯设计的实际框架设计节点。我们采用半刚性配置,并随后将预测的性能应用到整体分析结构中。在此过程中,我们探讨了常见问题,并评估了它们对设计的影响。
Connection Wednesdays - 变革性的节点刚度分析
在本次网络研讨会中,您将看到一个有趣的钢节点从建模、加载到规范校核的完整流程。
Connection Wednesdays - Ružomberok 住宅项目节点
平台节点通常应设计为铰接,但如果实际情况并非如此简单该怎么办?如何正确输入节点刚度分析?请查看该框架节点的刚度分析以及刚度对有限元模型的影响。
如何将旋转刚度输入到您的有限元模型中
对于半刚性节点而言,节点刚度是整体结构设计中一个重要且不可或缺的因素。问题在于,我该在哪里计算节点的刚度,以及我的设计应该使用怎样的刚度值?

雅加达自行车馆节点的设计与规范校核
以下网络研讨会录像介绍了刚度分析图是如何构建的、有哪些设置项,以及您将获得怎样的结果。
版本更新
以下功能包含在 IDEA StatiCa 的发行说明中,可能与刚度分析相关。请点击链接阅读相应文章,了解更多关于这些功能的信息。
由螺栓和焊缝失效限制的转动能力(刚度分析)(版本 21.0)

将弯矩-转角曲线导出为 CSV 和 DXF (版本 22.0)

教程
我们制作了分步教程,帮助您搭建模型并运行分析。相关链接如下:

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