目前大多數(shù)國家(當(dāng)然包括我國)采用計算長度法計算鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題。該方法的步驟是:采用一階分析求解結(jié)構(gòu)內(nèi)力,按各種荷載組合求出各桿件的最不利內(nèi)力,按第一類彈性穩(wěn)定問題建立結(jié)構(gòu)達臨界狀態(tài)時的特征方程,確定各壓桿的計算長度;將各桿件隔離出來,按單獨的壓彎構(gòu)件進行穩(wěn)定承載力驗算,驗算中考慮了彈塑性、殘余應(yīng)力和幾何缺陷等的影響。該方法的最大特點是采用計算長度系數(shù)來考慮結(jié)構(gòu)體系對被隔離出來的構(gòu)件的影響,計算比較簡單,對比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)也可給出較好的結(jié)果。
計算長度法存在以下缺陷(以框架鋼結(jié)構(gòu)為例):
①不考慮節(jié)間荷載的影響,按理想框架分枝失穩(wěn)求特征值的方法求解穩(wěn)定問題,得不到失穩(wěn)時框架的準(zhǔn)確位移,無法精確考慮二階效應(yīng)的影響;
②不能精確地考慮結(jié)構(gòu)體系與它的構(gòu)件之間的相互影響,無法在給定荷載下預(yù)測結(jié)構(gòu)體系的破壞模式;
③不能考慮結(jié)構(gòu)體系中內(nèi)力的塑性重分布,因此對大型結(jié)構(gòu)體系常常給出保守的設(shè)計,使結(jié)構(gòu)體系的可靠度高于構(gòu)件的可靠度;
④需要花費大量時間進行各構(gòu)件的承載力驗算,包括計算長度的計算;
⑤不便于基于計算機的分析和設(shè)計。
應(yīng)當(dāng)指出,同時考慮幾何非線性和材料非線性的全過程分析(高等分析)給出的結(jié)構(gòu)承載能力,將同時滿足整個體系和它的組成構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性的要求,可完全拋棄計算長度和單個構(gòu)件驗算的概念,對結(jié)構(gòu)進行直接的分析和設(shè)計。但目前僅平面框架的高等分析和設(shè)計法研究的比較成熟,空間框架的高等分析距實用還有很大的一段距離有待跨越。
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