几何和材料非线性分析(GMNA)

对于结构工程师而言,能够建立尽可能接近实际行为的结构模型至关重要。这就是为什么我们在最新的 IDEA StatiCa 10.1 版本中,针对钢空心截面构件引入了新的几何非线性分析(GMNA)。

这种全新的分析类型是空心截面构件规范校核的重要组成部分,对整个节点计算承载力有显著影响。GMNA 计算使分析结果更接近结构的实际行为(但不一定满足规范要求)。

在 10.0 版本之前,我们的 CBFEM 方法采用材料非线性分析(MNA 方法,弹塑性工作图)。该方案对绝大多数节点情况仍然适用。

但对于特定的空心截面构件和/或壁厚极薄的构件,集中荷载可能引起较大的局部变形(尤其是截面变形),从而影响构件的整体稳定性。在这些情况下,几何线性分析可能无法以足够的精度反映节点的行为,其承载力可能被低估或高估。

因此,我们开发了一种新的、更先进的分析方法,基于几何非线性求解,能够考虑上述效应。该新分析方法称为 GMNA——几何和材料非线性分析。我们已使用 ANSYS 和 ABAQUS 的模型对该方法进行了验证。

重要说明

在所有新建项目中,若承重构件指定了空心截面,GMNA 功能将默认开启。来自旧版本的项目保留其原有设置。用户可在规范设置对话框中切换至 GMNA。

注意:若承重构件不是空心截面,则无论规范设置中的 GMNA 设置如何(开启或关闭),整个节点模型的分析均禁用 GMNA 求解器。

这可能导致以下情况:在 10.0 版本中创建的节点,在 10.1 版本中使用 GMNA 重新计算后得到不同的结果。总体而言,受拉构件的结果偏于不保守,受压构件的结果偏于保守。

在旧版本中设计的某些节点,尤其是设计余量较小和/或规范校核值处于临界状态的节点,在 10.1 版本中可能无法通过规范校核。我们建议在 10.1 版本中重新计算,并与您的本地支持合作伙伴(经销商)或直接与 IDEA StatiCa 共同分析与旧版本的差异。


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