框架结构局部稳定性研究及软件二次开发

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框架结构具有传力路径明显、空间分隔灵活等优点,因此被广泛应用在建筑、制造等行业的承载结构中。在对框架结构进行分析校核时,要求结构不仅要满足强度和刚度的要求,更要满足稳定性的要求。近年来因未考虑或者对于框架结构稳定性考虑不足引发的事故日渐增多,目前对于框架结构整体屈曲研究较多,而对于结构局部稳定性的研究较少。商业有限元分析软件中对于结构整体稳定性的分析已比较成熟,但是对于局部稳定性的分析模块相对不成熟。为能够得到满足整体及局部稳定性的框架结构,非常有必要对框架结构的局部稳定性进行研究,开发考虑局部稳定性的有限元软件分析计算模块,为工程实际中框架结构的稳定校核提供一种方法。  以框架结构为研究对象,以欧拉公式和钢结构设计规范为理论指导,对框架结构的局部稳定进行了研究,主要研究内容如下:  (1)分析结构初始缺陷对压杆屈曲临界载荷的影响。初始偏心和初始弯曲会显著降低压杆的极限承载力,对于有初始缺陷的构件,构件的屈曲临界载荷恒小于其欧拉载荷。  (2)依据《钢结构设计规范》,对规范中局部稳定性相关的结构类型分类、计算公式和相关表格进行了研究,确定框架结构局部屈曲临界载荷的计算方法,根据结构分析得到的压杆内力,计算工作安全因数,确定压杆的稳定性。  (3)基于对框架结构局部屈曲理论和规范的研究,以MSC.Nastran为结构分析求解器,以MSC.Patran为开发平台,采用PCL(Patran Command Language)语言编写程序,开发了框架结构局部稳定性的计算软件。
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