[规范][网壳][笔记] 弹性全过程分析计算网壳稳定安全系数需要考虑构件应力比吗?

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如题,弹性全过程分析(几何非线性分析)计算网壳稳定安全系数需要考虑构件应力比?因为如果看构件应力比,应力比肯定是不满足要求的。这是小伙伴看了前几天分享的 [工程][案例][资料] 某商业中庭钢网壳天窗设计及计算分析[Design and calculation analysis of steel latticed shell skylight in a commercial atrium]  后问的问题,也就是在对比这个4.2的时候,是否需要考虑构件的应力比。问题原自《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010 的4.3节 网壳的稳定性计算。

答案是否定的,也就是如果采用几何非线性分析计算网壳稳定安全系数,不需要考虑构件应力比,只要安全系数大于4.2就可以。

我们先看看《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010的条文和条文说明。

规范条文

条文说明

由以上内容可看出:

(1)规范规定了两种网壳的稳定性分析方法。

方法1:弹塑性全过程分析,也就是同时考虑几何非线性和材料非线性,此时安全系数K要求是2.0。

方法2::弹性全过程分析,也就是只考虑几何非线性,但材料假定为弹性,此时安全系数K要求是4.2。

理论上,方法1才是准确的,方法2是方法1的一个简化或近似,复杂网壳结构应采用方法1。而 4.2/2.0实际上考虑的就是弹塑性和弹性假定下极限承载力的经验比。相当于用简化的方法2,将安全系数K放大为4.2,实际反推的是弹塑性情况下也即方法1计算的承载力K为2,方法2本身是一个简化,用方法2再去看应力比就没意义了。

(2)其实也可以反过来思考,如果用方法2,还要求应力比满足要求,那相当于要求在4.2倍荷载下,结构构件依然保持弹性,这个和规范要求的结构在弹塑性情况下K=2就矛盾了。

(3)但是必须记住,方法2只是简化,所以在没把握的时候采用方法2,安全系数应该适当取大。


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