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2.3 结构分析


2.3.1 结构构件及其连接的作用效应应通过考虑了力学平衡条件、变形协调条件、材料时变特性以及稳定性等因素的结构分析方法确定。

2.3.2 结构分析采用的计算模型应能合理反映结构在相关因素作用下的作用效应。分析所采用的简化或假定,应以理论和工程实践为基础,无成熟经验时应通过试验验证其合理性。分析时设置的边界条件应符合结构的实际情况。

2.3.3 结构分析应根据结构类型、材料性能和受力特点等因素,选用线性或非线性分析方法。当动力作用对结构影响显著时,尚应采用动力响应分析或动力系数等方法考虑其影响。

2.3.4 当结构的变形可能使作用效应显著增大时,应在结构分析中考虑结构变形的影响。

条文说明

2.3.1 本条明确了作用效应的确定方法。结构分析方法要符合力学基本原理,根据采取的求解方法不同,需要考虑力学平衡条件、变形协调条件、材料的短期和长期性质等因素,还要对结构稳定性加以考虑。

2.3.2 本条对结构分析中采用的计算模型、简化假定和边界条件作出规定。结构分析所建立的模型是结构体系的简化处理。为了使其能够反映结构的真实响应,以便为结构设计提供合理准确的指导,必须掌握影响结构响应的最重要的因素,而忽略某些次要因素。这些重要因素包括:外形尺寸、材料特性、外部作用等等。在此过程中引入的简化或者假定,都应当有所依据,避免无根据的简化或假定对结构分析造成重大影响。在结构分析中,边界条件与结构模型同样重要,尤其是对于复杂的有限元分析和受力复杂的结构体系而言,边界条件的准确性直接影响到分析结果和实际情况的相符程度。

2.3.3 正确的分析方法和分析理论,对于结构分析结果有重要影响。本条规定了选用分析方法时需要考虑的因素。当结构的材料性能处于弹性状态时,一般可假定力与变形(或变形率)之间的相互关系是线性的,可采用弹性理论进行结构分析,这种情况下,分析比较简单,效率也较高;而当结构的材料性能处于弹塑性状态或完全塑性状态时,力与变形(或变形率)之间的相互关系比较复杂,一般情况下都是非线性的,这时应当采用弹塑性理论或塑性理论进行结构分析。所谓动力作用,是指导致结构或结构构件产生了显著加速度的作用类型。为了准确反映动力作用的影响,需要采用动力响应分析或动力系数等方法进行分析。

2.3.4 在许多情况下,结构变形会引起几何参数名义值产生显著变异。一般称这种变形效应为几何非线性或二阶效应。如果这种变形对结构性能有重要影响,应与结构的几何不完整性一样在设计中加以考虑。

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工程结构通用规范 GB55001-2021
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