设计规范规定,如果由变形引起的相关内力或弯矩的增大,或结构性能的任何其他变化可以忽略,则结构可采用一阶分析。
要评估这种增大是否可以忽略,可以使用临界屈曲系数 αcr 。当屈曲系数大于 15(塑性设计时)或大于 10(板件应力处于弹性阶段时),则可以忽略构件(包括节点)的整体屈曲。

局部屈曲适用于单个板件(加劲板、柱腹板),相应的屈曲系数限值依据设计规范和研究试验确定。当屈曲系数满足以下条件时,可认为局部屈曲的影响可以忽略:
- ≥ 2 - 四边支承板
- ≥ 3 - 三边支承板
- ≥ 4 - 两邻边支承板
- ≥ 15 - 两对边支承板


在视频中,您可以看到不同类型的屈曲,以及如何结合屈曲系数和屈曲形状来处理它们。
如需更全面地了解被分析构件中可能出现的屈曲类型,请阅读我们关于线性屈曲分析 (LBA)的文章。
如何评估特定情况下的屈曲结果?
首先,我们必须通过屈曲分析确定达到弹性临界屈曲的最小荷载放大系数 αcr。IDEA StatiCa 在结果表中给出屈曲系数,并可在三维视图中显示各系数对应的屈曲形状。

整体分析的限值见 EN 1993-1-1:2005 第 5.2.1 条。
示例 1
在第一个示例中,压力作用于通过连接板连接的梁上。

给出了几何线性计算的结果,第一个系数为 8,76。根据 EN 1993-1-1:2005 第 5.2.1 条,限值为 15,因为该节点对梁本身的稳定性至关重要,因此结论是该节点未通过屈曲分析。更不用说,这种单侧连接板在受压支撑的情况下是危险的。

请在此处进一步阅读,了解如何计算节点板的屈曲承载力。
示例 2
另一方面,对于节点中的大多数板件,可能发生局部屈曲,需要进行详细分析的临界屈曲系数 αcr 最大值通常较小。已经验证,对于加劲板和受剪柱腹板,如果临界屈曲系数大于 3,则无需考虑屈曲。

我们必须为每个组件确定合适的限值并做出判断。该示例表明,第一阶屈曲模态为加劲板的屈曲,其系数 αcr = 8,76 >> 3。在本例中,该第一阶屈曲模态并不危险。

在进行屈曲分析并处理结果时,需要运用工程判断。问题在于何时采用临界屈曲系数的整体限值或局部限值,而要得到正确答案,了解所设计结构的拓扑和结构体系至关重要。IDEA StatiCa 能够给出节点任意部分的屈曲形状和临界系数,但并不提供按规范进行的屈曲规范校核。
当屈曲形状的结果出现负值时,并不意味着计算失败或结果有误。这些情况下具体发生了什么,请参阅这篇知识库文章。
以下网络研讨会视频展示了一个构件屈曲分析评估的实际示例:
理论背景
为了更深入地了解屈曲主题和 IDEA StatiCa 的解决方案,请阅读我们理论背景文章中有关屈曲分析的基本信息。
IDEA StatiCa Connection - 钢结构节点的结构设计
教程
我们编写了分步教程,用于建立模型并运行分析。教程链接如下:




