結構設計新趨向、新潮流

     在鋼結構設計中,整體和局部的穩定(Stability)壹直爲核心考慮的因素,對于大長細比及複雜空間結構系統都是尤其重要的。傳統的有效長度法(Effective Length Method)用于考慮受壓構件的屈曲行爲(Buckling Behaviour)已有很長曆史,此方法需要工程師假設構件有效長度或系數,在實際工程和科學研究中都倍受爭議。傳統的壹階線性分析法不能反映結構真實響應,尤其是在預測結構整體穩定性上。如今,許多國家和地區的設計規範都嚴格限制線性設計方法的應用,如美國新規範AISC-2010對線性分析法給出了嚴格的應用條件,僅適用于簡單且規則的結構;歐盟規範(Eurocode-3, 2005)則規定,對于彈性臨界系數小于3的結構不能使用線性分析進行設計,等等。

結構形式日益新穎、複雜,有效長度該如何取?

           image002    image004image006    階分析法(直接分析法,高等分析)是壹種基于非線性分析理論的系統整體分析方法,立足于反映體系的真實結構響應。該方法由于考慮了結構的P-DP-d效應,以及系統整體與構件局部的初始缺陷,可以准確地反映結構受力和穩定性情況。該方法無需進行框架分類、假設構件有效長度或放大杆端彎矩,使得設計過程簡單、高效、可靠,僅需進行截面承載能力校驗。該方法已陸續出現在世界各主流鋼結構規範中,並且逐漸成爲首選方法,如在美國AISC-2010規範中,直接分析法正式寫入新AISC規範的主要章節Chapter C,並在傳統線性 分析方法之前。當今,各大咨詢公司已紛紛采用二階分析方法,並在許多重大工程項目中得以廣泛應用。該方法將逐步取代傳統的線彈性設計方法,成爲結構設計的主流。

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