资源描述：
《基于薄壁结构理论的三维空间钢结构整体稳定跟踪分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、基于薄壁结构理论的三维空间钢结构整体稳定跟踪分析第36卷第1期2004年3月西安建筑科技大学(自然科学版)J.Xi'anUniv.ofArch.&Tech.(NaturalScienceEdition)V01.36No.1Mar.2004基于薄壁结构理论的三维空间钢结构整体稳定跟踪分析王孟鸿.,方敏勇,郝际平(1.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;2.北京交通大学土木-I-程学院,北京100044)摘要:从三维空间钢结构的整体稳定分析要求出发,基于更新的Lagrange构形虚位移原理,本文推导了一种新型的三维空间薄壁构件切线单元刚度矩阵.推导中考虑了截面翘曲的影响,
2、对于拉,压,弯构件,分别取其微分方程的解作为形函数.并编制了相应的非线性分析计算程序(XJDAAST--HB),该程序可以用来进行三维空间钢结构的整体稳定分析,也可以用来进行三维空间钢结构的荷载一位移曲线跟踪分析.经算例比较,表明了该方法的有效性和对钢结构整体稳定分析的适用性.关键词:非线性分析;稳定分析;薄壁结构;截面翘曲中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:1006—7930(2004)O1—001卜O5Bucklingtrackanalysisofthree—dimensionspacesteelstructurebasedonthetheoryofthin-wallstruc
3、tureWANGMeng—hong～,FANGMin—yong,HAOJi—ping(1.SchoolofCivilEng.,Xi'anUniv.ofArch.&Tech.,Xi'an710055,China;2.BeijingJiaotongUniversityCivilEngineeringDepartmert,Beijing100044,China)Abstract:Onriewofthedemandofsteelstructurebucklinganalysis,thisthesishasderivedanewthin.wallelementstiffnessmatrixin
4、3-Dspacebasedonthethin-wallstructuretheory,withthesectionwarpingconsideredintheprocessadoptingadifferentshapefunctionforpull,pressandbendingcomponent.Theauthorsofthisthesiscompiledanon—lineanalysisprogram(XJDAAST—HP).Theprogramcanbeappliedforananalysisonsteelstructurebucklingofthreedimensionspace,a
5、ndcanheepdrawouttheload—displacementcurve.ThecomputingefficiencyandaccuracyofthemethodiSillustratedbysomenumericalexamples.Keywords:Non—lineAnalysis;BucklingAnalysis;Thin-WallStructure;SectionWarping1钢结构稳定分析钢结构设计中,稳定分析通常起控制作用,常规的稳定分析是在线性内力计算之后,通过稳定系数将结构的二阶效应加以考虑,其稳定系数的来源是在比较了各种构件的各种约束状况之后,将截面分成不同的种
6、类,再将其真实承载能力与两端铰接构件承载能力相比较,并同时考虑了荷载状况加以分类L1].这种设计方法也是《钢结构设计规范GBJ17—88》所推荐采用的方法.同时,《高层民用建筑钢结构技术规程》的5.2.1l条要求对不满足5.2.10条的结构进行考虑二阶效应的方法进行整体稳定验算,收稿日期:2003—05—23基金项目:国家自然科学基金项目(50378078)作者简介:王盂鸿(1965一),男,河北石家庄人,博士,主要从事钢结构的研究l2西安建筑科技大学(自然科学版)第36卷即:要求进行大位移几何非线性分析.通常的几何非线性稳定分析是将梁一柱构件或者简化为平面结构,每端考虑两个平动自由度和一个
7、转动自由度,或者在三维空问考虑三个平动自由度和三个转动自由度,而钢构件通常是由板件焊接而成,本文针对钢结构稳定分析的特点,增加了两方面的工作:(1)采用基于薄壁结构理论的空间薄壁构件,应用更新的Lagrangian构形的增量虚位移原理,考虑了钢构件截面翘曲的影响.(2)通常的有限元分析总是假定杆件的形函数为Lagrange或Hermite型插值函[2],其不能精确的反映构件的真实变形,其误差将影响增量虚位移原
