节点板屈曲

确定由节点-构件-节点组成的子系统屈曲承载力的最佳方法，是在 IDEA StatiCa Member 软件中使用 GMNIA（考虑缺陷的几何和材料非线性分析）。 

IDEA StatiCa Connection 缺乏周围结构的背景信息。此外，几何非线性仅用于空心截面节点，且无法设置缺陷。线性屈曲分析提供一个系数——即达到完美弹性结构分叉点所需荷载的倍数。实际结构通常在更小的荷载下发生屈曲，且对于节点板的线性屈曲分析，尚不明确应采用何种系数限值，即超过该限值后屈曲不再是问题。 

欧洲规范 EN 1993-1-1 提供了一般性建议：

\[\alpha_{cr} \le 15 \textrm{ for plastic analysis}\]

AISC 360-22 第 J4.4 章提供了类似限值：

\[ L_c/r \le 25 \]

该限值可转换为 \(\alpha_{cr}\) 的限值，其取决于屈服强度，对于 A36 钢材，最保守的限值为 12.7。

此类限值较高。低于这些限值时应触发警告，并应对屈曲极限状态进行验算。然而，\(\alpha_{cr}\) 难以直接转换为屈曲承载力。

另请注意，螺栓连接的节点板节点可提供合理的屈曲系数，而销钉连接的节点则会给出极低的屈曲系数。这是由于销钉的分析模型由多种特殊单元（刚体单元、梁单元、间隙单元等）组成，在销钉受剪、受弯和承压承载力方面能给出良好结果。因此，下文介绍一种简化方法。 

屈曲承载力验算

当屈曲系数低于上述 \(\alpha_{cr}\) 限值时，应进行以下简化屈曲承载力验算。

• 通过节点板连接的构件模型类型应设置为 N-Vy-Vz。
• 内力传递方式应设置为螺栓传力。

• 在螺栓或销钉中心处施加一个虚拟剪力，使节点板产生弯曲，其大小为压力的 1/10：\(V_z=N/10\)。

• 进行材料非线性分析。 

虚拟力考虑了由缺陷和几何非线性引起的各种偏心效应。与试验的验证详见链接文章。