整體穩(wěn)定性分析是指通過非線性靜力全過程分析继效,得到穩(wěn)定極限承載力及安全系數(shù)的過程早像。各個軟件的整體穩(wěn)定性分析過程類似桨踪,之前已經(jīng)寫過Midas和Abaqus的非線性全過程分析步驟,SAP2000也是類似的掀亩。
空間結(jié)構(gòu)非線性整體穩(wěn)定性分析時舔哪,需要分兩種情況進行考慮:一種是考慮幾何非線性和初始幾何缺陷,按彈性材料進行全過程分析槽棍;另一種不僅考慮幾何非線性和初始幾何缺陷捉蚤,同時考慮材料非線性抬驴,即按彈塑性材料進行雙非線性全過程分析。其中初始幾何缺陷分布采用結(jié)構(gòu)的最低階屈曲模態(tài)缆巧,對于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式缺陷最大計算值取為網(wǎng)殼跨度方向的1/300布持。通過全過程分析得到荷載-位移曲線,取第一次峰值點為穩(wěn)定容許承載力陕悬。
主要步驟:特征值屈曲分析->生成初始缺陷文件->進行非線性全過程分析题暖。
1. 屈曲分析
首先需要定義荷載工況:
荷載工況類型:Buckling
結(jié)構(gòu)剛度:零初始條件
,表示從零應(yīng)力狀態(tài)進行屈曲分析捉超;非線性工況結(jié)束時的結(jié)構(gòu)剛度
胧卤,表示接前一荷載步進行屈曲分析,比如結(jié)構(gòu)有預(yù)應(yīng)力時拼岳。需要注意的是枝誊,非零應(yīng)力狀態(tài)只能接非線性工況,因此前序的工況要定義為非線性工況惜纸,如Nonlinear Static叶撒。
加載:表示計算何種荷載組合下的屈曲模態(tài),比如1.0D+1.0L耐版,1.0D+0.5L痊乾。
工況定義好后,運行分析椭更,得到屈曲模態(tài)。一般只需要關(guān)注第1階屈曲模態(tài)蛾魄,如果前面的幾階屈曲模態(tài)是局部屈曲虑瀑,需要人為剔除。
2. 生成初始缺陷文件
非線性全過程分析需要考慮幾何初始缺陷滴须,《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》4.3.3條規(guī)定舌狗,初始幾何缺陷分布可采用結(jié)構(gòu)的最低階屈曲模態(tài),其缺陷最大計算值可按網(wǎng)殼跨度的1/300取值扔水。
在SAP2000中痛侍,使用分析-修改未變形幾何來更新幾何初始缺陷模型。
選擇作為幾何初始缺陷分布的屈曲模態(tài)魔市,按跨度的1/300計算最大位移值主届,得到更新后的模型。
3. 非線性全過程分析
定義非線性分析工況:
根據(jù)需要是否考慮P-Δ效應(yīng)和大位移待德,選擇需要加載的荷載名稱君丁,可以通過調(diào)整比例系數(shù)實現(xiàn)不同荷載的比例加載。加載可以選擇荷載控制
或者位移控制
将宪,一般選擇位移控制
绘闷,選取某個有代表性節(jié)點指定其加載位移最大值橡庞。保存結(jié)果需要修改為多個狀態(tài)
,以便得到加載過程曲線印蔗。
如果是考慮材料彈塑性的雙非線性分析扒最,則還需要定義塑性鉸及布置塑性鉸。
從計算結(jié)果中提取節(jié)點的荷載-位移曲線华嘹,取峰值點作為結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定極限承載力吧趣。如果曲線沒有下降段,或者結(jié)果異常除呵,需要返回非線性工況的定義再菊,修改非線性參數(shù),并重新計算颜曾。
嘗試纠拔,嘗試,再嘗試泛豪。
-2017年4月12日