桁架結(jié)構(gòu)極限承載力分析的彈性模量縮減法
【圖文】：
據(jù)此，將式(13)～式(16)代入式(12)，并結(jié)合EMＲM計算步驟即可考慮基準體求解桁架結(jié)構(gòu)極限承載力，其求解流程如圖2所示．圖2桁架結(jié)構(gòu)極限承載力分析的EMＲM流程Fig．2FlowchartforultimateloadingcapacityoftrussstructuresbytheEMＲM3算例分析3.1一次超靜定桁架如圖3所示的一次超靜定三桿桁架，L=1m，構(gòu)件截面積為A1=A2=A3=A=1m2，材料彈性模量為E1=E2/2=E3/3=E=1MPa，，屈服強度為σ1/3=σ2/2=σ3=σs=1MPa．采用解析法、EMＲM下限法、EMＲM上限法以及本文基于基準體的EMＲM進行結(jié)構(gòu)極限承載力求解，表1和圖4分別給出了極限承載力P的計算結(jié)果和迭代過程．134應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學學報Vol．25
悖幛噱保囝賞?可見，基于基準體的EMＲM充分考慮了失效模式求解結(jié)構(gòu)極限承載力，其迭代過程介于上限法和下限法之間，3種失效構(gòu)件選取原則中，0.9rmaxk原則所得計算結(jié)果精度和效率最佳，誤差在0.1%以內(nèi)，所需迭代次數(shù)較其它方法減少1/2以上．3.3五次超靜定桁架如圖7所示的5次超靜定桁架，L=4m，構(gòu)件截面積為A=0.05m2．材料彈性模量為E=1.8×105MPa，屈服強度為σs=300MPa．采用EPIA法、EMＲM下限法、EMＲM上限法和本文基于基準體的EMＲM進行結(jié)構(gòu)極限承載力P求解，表3給出了該桁架的極限承載力計算結(jié)果．圖75次超靜定桁架計算模型Fig．7Calculationmodelforthetrusswithfiveredundant表35次超靜定桁架的極限承載力(單位:MN)Table3Ultimateloadingcapacityofthetrusswithfiveredundant(Unit:MN)計算方法EPIAEMＲM下限法EMＲM上限法基于基準體的EMＲMn+1原則0．9rmaxk原則r0k原則極限承載力2．9992．9963．0063．0072．9953．009迭代次數(shù)112117218與EPIA的誤差/%0．1000．2330．2670．1330．333由表3可見，對于多次超靜定結(jié)構(gòu)，各種方法也都有良好的計算精度，與EPIA誤差均在0．4%以內(nèi)，并且基于基準體的EMＲM具有迭代次數(shù)少、計算效率高的優(yōu)點，其中0.9rmaxk原則所得計算結(jié)果精度和效率相對最佳，誤差在0.2%以內(nèi)，所需迭代次數(shù)遠遠小于其它方法．3.4空間網(wǎng)架如圖8所示的10次超靜定空間網(wǎng)架，L=1m，構(gòu)件截面積為A=0.05m2．材料彈性模量為E=1.8×105MPa，屈服強度為σs=300MPa．采用EPIA法、EMＲM下限法、EMＲM上限法和本文基于基準體的EMＲM進行結(jié)構(gòu)極限承載力P求解，表4給出了該網(wǎng)架的極限承載力計算結(jié)果．由表4可見，對于空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，各種方法也都有良好的計算精度，與EPIA?
【作者單位】： 廣西大學土木建筑工程學院廣西防災(zāi)減災(zāi)與工程安全重點實驗室;廣西壯族自治區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳;
【基金】：國家自然科學基金項目(51469004,51478125) 廣西自然科學基金重大項目(2012GXNSFEA053002) 廣西研究生教育創(chuàng)新計劃資助項目(YCBZ2015010)
【分類號】：TU323.4
【參考文獻】
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【共引文獻】
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