[发明专利]波形钢腹板PC组合箱梁的抗弯稳定性仿真分析方法

摘要

本发明通过公开一种波形钢腹板PC组合箱梁的抗弯稳定性仿真分析方法，其通过建立有限元模型的方法进行了剪切屈曲仿真分析，对于波形钢腹板组合梁受力特性进行全面分析。

主权项

1.波形钢腹板PC组合箱梁的抗弯稳定性仿真分析方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：建立波形钢腹板曲线连续箱梁有限元模型；步骤二：获取静力解，其中在稳定平衡状态，考虑到轴向力或中面内力对弯曲变形的影响，根据势能驻值原理得到结构的平衡方程：([K_E]+[K_G]){U}={P}   （5-1）式中，[K_E]为结构的弹性刚度矩阵；[K_G]为结构的几何刚度矩阵，也称之为初应力刚度矩阵，{U}为节点位移向量，{P}为节点荷载向量，同时上式也是几何非线性分析的平衡方程；为得到随遇平衡的状态，应使系统的二阶变分为零，得出式（5-2）：([K_E]+[K_G]){δU}=0   （5-2）由式（5-2）化简得到式（5-3）：[K_E]+[K_G]=0  （5-3）式（5-3）中结构弹性刚度矩阵为已知量，因外荷载即待求的屈曲荷载，故几何刚度矩阵为未知量，为求出该屈曲荷载，任意的假设一组外荷载{P⁰}，与其对应的几何刚度矩阵为并假定屈曲时的荷载为{P⁰}的λ倍，即故式（5-3）可化为式（5-4）：[K_E]+λ[K_G]=0   （5-4）将式（5-4）写为特征值方程为式（5-5）：([K_E]+λ_i[K_G]){φ_i}=0   （5-5）式中，λ_i为第i阶段特征值，{φ_i}为与λ_i对应的特征向量，是相应该屈曲荷载时结构的变形形状，即屈曲模态或失稳模态。步骤三：获得特征值屈曲解，在ANSYS的特征值屈曲分析中，其结果给出的是λ_i和{φ_i}，即屈曲荷载系数和屈曲模态，而屈曲荷载为λ_i{P⁰}。