在傳統的設計中如何考慮壓桿穩定性問題?

為了考慮壓桿穩定性問題,目前的設計主要是基於線彈性分析方法,通常有兩種處理手段,如下:

  • 有效長度法 (Effective Length Method):主要通過折減柱子承載能力來考慮二階效應
  • 放大線性彎矩法 (Moment Amplification Method):主要通過放大一階線性彎矩來考慮二階效應

有效長度法 (Effective Length Method) 介紹

該方法擁有長久歷史的設計方法,自 1961 年開始,就出現在 AISC 規範中,並陸續出現各國家和地區的設計規範中,至此至今,仍然廣泛應用。

方法的特點:

  • 理論基於歐拉失穩理論
  • 需要對所有構件都假設有效計算長度
  • 通過折減柱子承載能力來考慮二階效應
  • 假設結構系統中所有柱子同時屈曲
  • 相連構件截面屬性改變時,需要重新計算有效長度

在一般規範中,運用有效長度法,都需要進行框架分類,和利用類似下面的表格,計算構件兩端約束的情況:

構件兩端約束情況表格 構件兩端約束情況

然後確定柱子的 K 係數後,依此折減設計強度,進而考慮二階效應的影響。

K係數折減設計強度

放大線性彎矩法 (Moment Amplification Method) 介紹

通過放大一階線性彎矩來考慮二階效應。

放大線性彎矩法

在美國 AISC-2010 規範中,通過計算 B1 和 B2 係數來放大一階彎矩,進而考慮二階效應的影響。

B1和B2係數
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