結構穩定性分析方法
2022/04/24
結構穩定是工程結構安全性的重要內容之一，為了確保結構的安全，工程結構或構件，除了應具有足夠的剛度和強度外，還需要考慮結構穩定性。
結構穩定性是指結構或構件在荷載作用下，外力和內力保持平衡的狀態。判斷結構是否穩定，要看處于平衡狀態下的結構或構件，在沒有外界干擾后，是否回到初始平衡狀態的位置。能回到初始平衡位置的結構是穩定的，反之即不穩定。
結構不穩定的狀態稱為結構失穩，結構失穩即穩定性失效，也就是受力構件喪失保持穩定平衡的能力。當結構或構件處于失穩時，任何小的干擾都會使結構或構件發生很大的變形，從而喪失承載能力，這種情況也稱為屈曲。
結構失穩現象按其發生的范圍可分為：整個結構或其部分失穩，個別構件失穩和構件的局部失穩；且均可分為平面內及平面外失穩。有時在彈性范圍內不發生屈曲，而在全截面達到塑性以前發生彈塑性屈曲，因此可分為彈性穩定、彈塑性穩定與塑性穩定。任何一種失穩現象都可能使結構不能有效地工作。
結構的失穩有兩種基本形式：分支點失穩、極值點失穩。
（1）第一類穩定問題（分支點失穩）
當荷載逐漸增加時，結構原有的平衡形式被破壞了，并出現了與原平衡形式有本質區別的新的平衡形式，由穩定平衡轉變為不穩定平衡，出現了穩定性的轉變。分支點是平衡狀態從穩定轉變為不穩定的分界點。在分支點處，既可在初始位置處平衡，亦可在偏離后新的位置平衡，即平衡具有二重性。
（2）第二類穩定問題（極值點失穩）
雖不出現新的變形形式，但結構原來的變形將增大或材料的應力超過其許可值，結構不能正常工作。失穩前后變形性質沒有發生變化，力—位移關系曲線存在極值點，達到極值點的荷載使變形迅速增長，導致結構壓潰。
按結構失穩時材料所處的工作階段來說，結構失穩可分為：彈性失穩、彈塑性失穩、塑性失穩三種。其中結構的彈性失穩主要類型有分支點失穩（第一類失穩）和極值點失穩（第二類失穩）兩種。此外，有些結構（如承受均布荷載的扁平拱等）還可能發生更復雜的跳躍式失穩（稱為第三類失穩）。
在對結構穩定和失穩的概念和形式有了初步了解后，我們現在來看下，結構穩定性如何分析。目前，國內外在結構穩定性方面都取得了一定的成果，發明了如弧長法、廣義逆法、人工彈簧法、自動求解技術、能量平衡技術等結構穩定性分析方法，但是，這些方法在具體的結構工程應用中，仍然存在很多難點。
在實際的結構工程中，為了快速對結構穩定性進行分析，我們一般會采用結構分析軟件STAAD，對結構穩定性進行分析。STAAD不僅能通過算法對結構穩定性進行分析，還能分析各種結構靜力載荷、動力響應、風力和地震作用等。下面，我們一起看下STAAD有哪些具體功能。
STAAD 是一個全面集成的有限元分析和設計解決方案，包括良好的用戶界面、可視化工具和國際設計規范。能用于分析受靜力載荷、動力響應、土壤結構相互作用或風力、地震及移動載荷影響的幾乎所有結構類型。
STAAD軟件詳情：http://www.gongniudianqi.com/Products/staadp.html
相關閱讀
-
為了促進前海深港現代服務業合作區開發建設，發展現代服務業，構建開放型、創新型產業體系，支持香港經濟社會發展，提升粵港澳合作水平，構建國家對外開放新格局，根據法律、行政法規的基本原則，2022年10月18日，深圳前海管理發布了關于征求《深圳經濟特區前海深港現代服務業合作區條例（修訂征求意見...
-
-
我們期待BIM給我們帶來什么？ 有的單位希望BIM能提高協作效率，減少溝通成本。有的單位希望利用BIM可視化，提高設計質量。 有的單位希望利用BIM集成項目信息，便于項目精細化管理和后期運維。有的單位希望BIM能實現快速算量和造價，嚴格的控制項目成本。有的單位希望BIM能指導施工，解決大型基坑支護等...
-
18122393143
