一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法技术

本申请涉及偏心受压杆件总稳定性的验算方法，包括：创建杆件的有限元模型；根据所述有限元模型，分别计算绕失稳轴

【技术实现步骤摘要】
一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法


[0001]本申请涉及桥梁工程
，特别涉及一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法
。

技术介绍

[0002]大跨度桁架桥梁中，桁架是由若干杆件构成的一种空间的格架式结构或构件，各杆件主要承受各种作用产生的轴向力
。
在荷载作用下各杆件会受到偏心压力的影响，这使得杆件存在失稳等问题
。
[0003]而相关技术中，杆件的稳定应力是基于平面受力而计算得出的，并未考虑空间效应
。
随着桥梁结构越来越复杂，杆件受力的空间效应越来越明显，不考虑空间效应，计算出的稳定应力并不准确，不能完整的表达整体失稳情况，严重影响结构安全
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法，以解决相关技术中计算杆件的稳定应力时不考虑空间效应导致计算不准确
、
影响结构安全的技术问题
。
[0005]本申请实施例提供了一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法，其包括：
[0006]创建杆件的有限元模型；
[0007]根据所述有限元模型，分别计算绕失稳轴
x
‑
x
轴
、
失稳轴
y
‑
y
轴的稳定应力，以验算所述杆件的总稳定性
。
[0008]在一些实施例中，所述计算绕失稳轴
x
‑
x
轴
、
失稳轴
y
‑
y
轴的稳定应力包括：
[0009]绕失稳轴
x
‑
x
轴的稳定应力的计算公式为：
[0010][0011]绕失稳轴
y
‑
y
轴的稳定应力的计算公式为：
[0012][0013]其中，
N
为杆件的轴向力；
A
m
为杆件的毛截面积；
C
为不同主轴相互影响作用下的容许应力增大系数；
[
σ
]为容许应力；
[0014]M
x
为在失稳轴
x
‑
x
轴下杆件中部
1/3
长度范围内最大计算弯矩；为绕失稳轴
x
‑
x
轴失稳时杆件的容许应力折减系数；为只绕失稳轴
x
‑
x
轴受弯时杆件的容许应力折减系数；
μ
1x
为绕失稳轴
x
‑
x
轴的弯矩增大系数；
W
mx
为绕失稳轴
x
‑
x
轴毛截面抵抗矩；
[0015]M
y
为在失稳轴
y
‑
y
轴下杆件中部
1/3
长度范围内最大计算弯矩；为绕失稳轴
y
‑
y
轴失稳时杆件的容许应力折减系数；为只绕失稳轴
y
‑
y
轴受弯时杆件的容许应力折减系数；
μ
1y
为绕失稳轴
y
‑
y
轴的弯矩增大系数；
W
my
为绕失稳轴
y
‑
y
轴毛截面抵抗矩
。
[0016]在一些实施例中，计算所述杆件的轴向力
N
时，根据所述有限元模型计算主力作用
下所述杆件的最大轴向压力以确定轴向力
N
；
[0017]根据所述轴向力
N
，确定该工况下对应的最大计算弯矩
M
x
、
最大计算弯矩
M
y
。
[0018]在一些实施例中，绕失稳轴
x
‑
x
轴失稳时杆件的容许应力折减系数绕失稳轴
y
‑
y
轴失稳时杆件的容许应力折减系数根据钢种
、
截面形状以及验算对应的轴确定
。
[0019]在一些实施例中，计算绕失稳轴
x
‑
x
轴失稳时杆件的容许应力折减系数绕失稳轴
y
‑
y
轴失稳时杆件的容许应力折减系数包括：
[0020]根据杆件绕失稳轴
x
‑
x
轴弯曲作用平面内的长细比
λ
x
确定容许应力折减系数
[0021]长细比
λ
x
的计算公式为：
[0022]其中，
l
0x
为构件受压翼缘对失稳轴
x
‑
x
轴的计算长度；
i
0x
为构件受压翼缘对失稳轴
x
‑
x
轴的回转半径；
I
mx
为绕失稳轴
x
‑
x
轴毛截面惯性矩；
[0023]根据杆件绕失稳轴
y
‑
y
轴弯曲作用平面内的长细比
λ
y
确定容许应力折减系数
[0024]长细比
λ
y
的计算公式为：
[0025]其中，
l
0y
为构件受压翼缘对失稳轴
y
‑
y
轴的计算长度；
i
0y
为构件受压翼缘对失稳轴
y
‑
y
轴的回转半径；
I
my
为绕失稳轴
y
‑
y
轴毛截面惯性矩
。
[0026]在一些实施例中，计算只绕失稳轴
x
‑
x
轴受弯时杆件的容许应力折减系数只绕失稳轴
y
‑
y
轴受弯时杆件的容许应力折减系数包括：
[0027]根据杆件只绕失稳轴
x
‑
x
轴失弯时的换算长细比
λ
ex
确定容许应力折减系数
[0028]换算长细比
λ
ex
的计算公式为：
[0029]其中，
l
0x
为构件受压翼缘对失稳轴
x
‑
x
轴的计算长度；
i
0x
为构件受压翼缘对失稳轴
x
‑
x
轴的回转半径；
i
0y
为构件受压翼缘对失稳轴
y
‑
y
轴的回转半径；
h
为杆件在
y<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法，其特征在于，其包括：创建杆件的有限元模型；根据所述有限元模型，分别计算绕失稳轴
x
‑
x
轴
、
失稳轴
y
‑
y
轴的稳定应力，以验算所述杆件的总稳定性
。2.
如权利要求1所述的一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法，其特征在于，所述计算绕失稳轴
x
‑
x
轴
、
失稳轴
y
‑
y
轴的稳定应力包括：绕失稳轴
x
‑
x
轴的稳定应力的计算公式为：绕失稳轴
y
‑
y
轴的稳定应力的计算公式为：其中，
N
为杆件的轴向力；
A
m
为杆件的毛截面积；
C
为不同主轴相互影响作用下的容许应力增大系数；
[
σ
]
为容许应力；
M
x
为在失稳轴
x
‑
x
轴下杆件中部
1/3
长度范围内最大计算弯矩；为绕失稳轴
x
‑
x
轴失稳时杆件的容许应力折减系数；为只绕失稳轴
x
‑
x
轴受弯时杆件的容许应力折减系数；
μ
1x
为绕失稳轴
x
‑
x
轴的弯矩增大系数；
W
mx
为绕失稳轴
x
‑
x
轴毛截面抵抗矩；
M
y
为在失稳轴
y
‑
y
轴下杆件中部
1/3
长度范围内最大计算弯矩；为绕失稳轴
y
‑
y
轴失稳时杆件的容许应力折减系数；为只绕失稳轴
y
‑
y
轴受弯时杆件的容许应力折减系数；
μ
1y
为绕失稳轴
y
‑
y
轴的弯矩增大系数；
W
my
为绕失稳轴
y
‑
y
轴毛截面抵抗矩
。3.
如权利要求2所述的一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法，其特征在于，计算所述杆件的轴向力
N
时，根据所述有限元模型计算主力作用下所述杆件的最大轴向压力以确定轴向力
N
；根据所述轴向力
N
，确定该工况下对应的最大计算弯矩
M
x
、
最大计算弯矩
M
y
。4.
如权利要求2所述的一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法，其特征在于，绕失稳轴
x
‑
x
轴失稳时杆件的容许应力折减系数绕失稳轴
y
‑
y
轴失稳时杆件的容许应力折减系数根据钢种
、
截面形状以及验算对应的轴确定
。5.
如权利要求4所述的一种偏心受压杆件总稳定性的验算方法，其特征在于，计算绕失稳轴
x
‑
x
轴失稳时杆件的容许应力折减系数绕失稳轴
y
‑
y
轴失稳时杆件的容许应力折减系数包括：根据杆件绕失稳轴
x
‑
x
轴弯曲作用平面内的长细比
λ
x
确定容许应力折减系数长细比
λ
x
的计算公式为：其中，
l
0x
为构件受压翼缘对失稳轴
x
‑
x
轴的计算长度；
i
0x
为构件受压翼缘对失稳轴
x
‑
x
轴的回转半径；
I
mx
为绕失稳轴
x
‑
x
轴毛截面惯性矩；根据杆件绕失稳轴
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帆，蔡銮，李明，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：