空間結構非線性整體穩定性分析時,需要分兩種情況進行考慮:一種是考慮幾何非線性和初始幾何缺陷,按彈性材料進行全過程分析;另一種不僅考慮幾何非線性和初始幾何缺陷,同時考慮材料非線性,即按彈塑性材料進行雙非線性全過程分析。其中初始幾何缺陷分布采用結構的最低階屈曲模態,對于網殼結構形式缺陷最大計算值取為網殼跨度方向的1/300。通過全過程分析得到荷載-位移曲線,取第一次峰值點為穩定容許承載力。
主要步驟:特征值屈曲分析->生成初始缺陷文件->進行非線性全過程分析。
(1)特征值屈曲分析:
首先進行特征值屈曲分析,此分析為線性屈曲分析,是在小變形的情況下進行的,即彈性屈曲模態。目的是得出臨界荷載(取第一階屈曲模態的特征值乘以設定的荷載),并輸出相應的節點位移集合。
Step- Linear perturbation- Buckle
求解器選擇,Lanczos法不適用于含有接觸的屈曲問題,建議采用Subspace求解。
修改inp文件以輸出節點位移,用Keywords Edit
在*restart, write, frequency=0后面添加
*node file, global=yes
u,
此舉會生成.fil文件,例如Job-Buckling.fil
(2)非線性全過程分析:
為了得到荷載比例因子的極限值,需要得出荷載位移曲線的下降段。非線性全過程分析采用位移控制加修正的弧長法,考慮幾何非線性和材料非線性,并考慮幾何初始缺陷。
Step- General- Static, Riks
復制Model-修改Step-新建Job。新建Job名字不要和之前重復,例如Job-PostBuckling。
修改inp文件添加幾何初始缺陷,用Keywords Edit
在*boundary和*step之間添加
*imperfection, file=Job-Buckling, step=1
1, 0.01
**1代表第一階屈曲模態,0.01為缺陷因子,需要相應調整
**幾何初始缺陷一般取跨度的1/300=第一階屈曲模態節點位移最大值*缺陷因子
考慮幾何非線性需要打開大變形開關Nlgeom: On
(3)結果查看:
Visualization- Result- History Output- LPF for whole model
LPF:荷載比例因子,Load proportionality factor
XY Data Manager- Edit
以表格形式輸出每個分析步的結果
一般以第一個峰值點為容許承載力極限。《空間網格結構技術規程》4.3.4條規定,彈性全過程分析,安全系數可取4.2;彈塑性全過程分析,安全系數可取2.0。
-2016年4月27日