一种大跨空间结构复杂边界条件杆件计算长度确定方法及其应用

摘要

本发明属于结构工程领域，所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，为大跨度空间结构复杂边界条件主钢构件计算长度确定，提供一种相对精确方法。通过计算机按以下步骤计算：S1.在控制荷载工况下，进行整体结构的特征值屈曲分析，得到各阶屈曲模态；S2.以特征值屈曲分析得到的表现为该杆件失稳模态为初始形态，施加微小的几何缺陷，然后进行整体结构的几何非线性的弹性承载能力过程分析；S3.在整体结构失去承载能力的过程当中，跟踪杆件的轴力-位移变化情况，根据轴力是否到达最大值及出现下降阶段，判定临界荷载的出现；S4.按以下公式确定杆件的计算长度：

主权项

1.一种大跨空间结构复杂边界条件杆件计算长度确定方法，其特征在于通过计算机按以下步骤计算：S1.在控制荷载工况下，进行整体结构的特征值屈曲分析，得到各阶屈曲模态；S2.以特征值屈曲分析得到的表现为该杆件失稳模态为初始形态，施加微小的几何缺陷，然后进行整体结构的几何非线性的弹性承载能力过程分析；S3.在整体结构失去承载能力的过程当中，跟踪杆件的轴力-位移变化情况，根据轴力是否到达最大值及出现下降阶段，判定临界荷载的出现；S4.按以下公式确定杆件的计算长度：$l_0=\sqrt{\frac{5(m+1)}{{4m}^2+2m+4}\times \frac{{\pi }^2{\mathrm{EI}}_{\mathrm{eq}}}{l^2}\times \frac{1}{P_{\mathrm{cr}}}}\times l$其中：l为主杆件的几何长度；N₁、N₂为临界状态时杆端最大、最小轴压力；EI_eq为杆件等效抗弯刚度；P_cr为轴力-位移曲线的临界荷载。