基于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極限承載力的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法.pdf

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1、規(guī)劃設(shè)計(jì)基于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極限承載力的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法高少華王雪英（天津市建筑設(shè)計(jì)院，天津300074）摘要：分析網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極限承載力，考慮壓桿穩(wěn)定性對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極限承載力的影響。在對此有一定了解后，就可提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。本文就基于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極限承載力的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行簡單分析。關(guān)鍵詞：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；極限承載力；優(yōu)化設(shè)計(jì)方法中圖分類號：TU356文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674—3024（2016）20—0088—011兩種計(jì)算模型的對比分析析荷載位移，未計(jì)及桿件失穩(wěn)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)曲線，荷載逐漸增加的時(shí)候，水平位移發(fā)生的變化會(huì)比較明顯，而此時(shí)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)就常見的正放四角錐網(wǎng)架，尺

2、寸在41m×41m，高度不會(huì)超2會(huì)被破壞。事實(shí)上，這種結(jié)果與當(dāng)初實(shí)驗(yàn)不一致。但是需要充過2.5m，Q235鋼是主要的材料，靜荷載為1kN/m，設(shè)計(jì)的荷2分考慮桿件失穩(wěn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)?？缰惺軌簵U件出現(xiàn)屈曲前，網(wǎng)架荷載為0.5kN/m，支座是周邊簡支切向約束。利用滿應(yīng)力設(shè)計(jì)方載與位移曲線將會(huì)呈現(xiàn)出線性變化。但是如果壓桿出現(xiàn)屈曲失法來確定桿件的截面。在此期間利用有限元分析軟件，分析網(wǎng)穩(wěn)，而荷載并沒有明顯增加，那么網(wǎng)架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)將會(huì)在很短的架結(jié)構(gòu)的承載力與穩(wěn)定性。分析的最后結(jié)果表明，增加單根桿時(shí)間內(nèi)被破壞，表現(xiàn)出脆性破壞。整個(gè)網(wǎng)架的塑性發(fā)展將會(huì)變件的單元數(shù)目，計(jì)算結(jié)果

3、的精度就會(huì)隨之提高。相比于單桿4得不充分。單元，單桿6單元的精確度可以說明顯提高，但是單桿8單元的計(jì)算結(jié)果與6單元相差不多。因此，可將單桿件分為6個(gè)單2基于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極限承載力的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法元來進(jìn)行分析。在此過程中，考慮應(yīng)變強(qiáng)化的雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化在設(shè)計(jì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的時(shí)候，通常會(huì)使用滿應(yīng)力方法。采用這模型，曲線中強(qiáng)化段的斜率用的是0.13，根據(jù)這一缺陷，需要種方法主要校核構(gòu)件的承載力，同時(shí)計(jì)算結(jié)構(gòu)變形程度，以此利用荷載增量方法來增加荷載。滿足結(jié)構(gòu)安全。這種設(shè)計(jì)方法并不會(huì)考慮結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性與對比分析兩種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型。第一種利用的是較為理想的極限的承載力。而設(shè)計(jì)的

4、荷載將確定構(gòu)件承載力。如果在計(jì)算彈性塑形本構(gòu)關(guān)系。在此期間，不會(huì)計(jì)及桿件失穩(wěn)的大變形分極限承載力的時(shí)候，并未考慮壓桿失穩(wěn)，那么在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)尚未析。第二種則使用的是理想彈塑性本構(gòu)關(guān)系，會(huì)計(jì)及桿件失穩(wěn)達(dá)到極限前，就已經(jīng)出現(xiàn)失穩(wěn)，此時(shí)獲得的極限承載力與破壞的影響以及幾何材料非線性分析。最后的分析結(jié)果表明，模型1，模式就不準(zhǔn)確。也就是尚未考慮壓桿失穩(wěn)的時(shí)候，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的極限承載力荷載同時(shí)就現(xiàn)有的滿應(yīng)力設(shè)計(jì)，其目標(biāo)就是要保證外形能夠在會(huì)設(shè)計(jì)在2.347倍，如果失穩(wěn)被破壞，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大位移則彈性范圍內(nèi)。可以說，滿應(yīng)力設(shè)計(jì)并沒有達(dá)到極限承載力最優(yōu)是3.776m。此時(shí)網(wǎng)

5、架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的圖形就可見下左圖。而另外一結(jié)構(gòu)。通過分析便可了解到，網(wǎng)架失效主要是壓桿件失穩(wěn)。因此，種模型則是在考慮壓桿失穩(wěn)的情況下。研究分析網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極限可在相應(yīng)的位置加強(qiáng)壓桿來提高網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的極限承載力?；诔休d力將會(huì)達(dá)到1.270倍。在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性被破壞后，產(chǎn)生網(wǎng)架結(jié)構(gòu)極限承載力優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，應(yīng)當(dāng)是在應(yīng)用滿應(yīng)力設(shè)計(jì)的最大位移將會(huì)是0.35m。這也就表明，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)具有一后，其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架優(yōu)化。略微增加鋼量，就能夠明顯定的突發(fā)性。此時(shí)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的圖形就可下右圖。提高網(wǎng)架極限承載力。桿件計(jì)算長度系數(shù)相應(yīng)的長細(xì)比將對壓桿的穩(wěn)定系數(shù)產(chǎn)生直接影響。因此

6、，在設(shè)計(jì)中，壓桿界面可利用提高壓桿件長度的方法來實(shí)現(xiàn)。此時(shí)在完成滿應(yīng)力設(shè)計(jì)后，就可分析極限承載力。但是如果達(dá)到極限承載力的要求就表明設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)標(biāo)。如果尚未達(dá)到，就應(yīng)提高受壓桿件長度系數(shù)。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，還需要對極限承載力的用鋼量進(jìn)行驗(yàn)算，對比極限承載力比例是否超過用鋼量的比例。計(jì)算結(jié)果如果是超過，就表明設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，如果承載力尚未達(dá)到要求，就應(yīng)急需提高受壓桿件計(jì)算長度系數(shù)。利用這樣的方法，不斷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，就能歐達(dá)到最終的優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。不考慮壓桿穩(wěn)定網(wǎng)架的考慮壓桿穩(wěn)定網(wǎng)架的3結(jié)語失穩(wěn)模式圖失穩(wěn)模式圖經(jīng)過對比就可了解到。首先，尚未計(jì)及桿件失穩(wěn)的網(wǎng)架結(jié)總而

7、言之，改變網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的失效模式，應(yīng)在設(shè)計(jì)中采取相構(gòu)，失效的主要原因是結(jié)構(gòu)位移在不斷增加，破壞整個(gè)網(wǎng)架結(jié)應(yīng)的措施。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，增加用鋼量的同時(shí)，就能夠構(gòu)。但是考慮壓桿穩(wěn)定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，引起失效的主要原因是網(wǎng)架提高網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的極限承載力。并且還能夠提高網(wǎng)架延性，促使跨中上部分的壓桿出現(xiàn)屈曲，而表現(xiàn)出失穩(wěn)。這時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致脆性網(wǎng)架結(jié)構(gòu)破壞逐步變?yōu)檠有?。相連的桿件出現(xiàn)失穩(wěn)。失穩(wěn)一旦產(chǎn)生，就會(huì)向結(jié)構(gòu)周邊擴(kuò)散，參考文獻(xiàn)：導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)失去承載能力。[1]牟在根，侯曉武，寧平華，等.ANSYS環(huán)境下基于離散這時(shí)候結(jié)構(gòu)就會(huì)被壓潰，破壞整個(gè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。其次，未計(jì)變量的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

8、優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2006（05）.及桿件失穩(wěn)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，最大位移與極限荷載將