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    • 钢结构传统设计方法中存在的问题?

      从设计理念上,在传统的分析过程中,采用线弹性分析方向,忽略了二阶效应及初始缺陷等因素,而在获取杆件内力后,在构件承载能力校验上,补偿性地考虑二阶效应、初始缺陷及残余应力等的影响。而对于简单规则的结构设计而言,这样的设计方法能满足单根构件设计要求。但是,这种补偿机制,是否正确呢?

      钢结构传统设计方法中存在的问题?

      存在明显的问题:

      不能反映构件真实的受力情况

      低估与其相连的构件以及节点上的设计弯矩

      举例:一悬臂柱仅承受轴向压力P

      若采用传统线弹性分析方法,通过有效长度法对柱子设计强度进行折减,能获得合理的柱子截面设计。但是:柱子真实的受力分析是否正确?柱底弯矩为零,如何设计柱脚?

      钢结构传统设计方法中存在的问题?

      依据二阶分析,真实的柱底弯矩应该包含二阶弯矩,如下图所示:

      钢结构传统设计方法中存在的问题?

       有效长度法其它症结:

      真实结构中,有效长度系数K常难以确定

      斜撑等抗侧组件对侧向刚度的贡献难以计入

      假设所有构件同时发生屈曲

      真实结构中,有效长度系数K常难以确定

      对于下面复杂的空间网壳,如何明确每根构件的有效计算长度?

      钢结构传统设计方法中存在的问题?

       斜撑等抗侧组件对侧向刚度的贡献难以计入

      依据规范所提供的公式,一般忽略斜撑等组件对侧向刚度的贡献。

      钢结构传统设计方法中存在的问题?

      假设所有构件同时发生屈曲(Buckling)

      对于下面的常规结构,不可能出现所有柱子同时发生屈曲:

      钢结构传统设计方法中存在的问题?

        因此在实际应用上,传统线弹性分析方法有着许多局限性,对很多普通结构都碰到困难,更不用说复杂的结构体系了,对于张拉体系更是束手无策。

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