钢结构截面强度验算
通过考虑以下两种情况对钢结构截面强度进行验算:
- 最大弯矩值和对应的剪力值 (Mmax + Q)
- 最大剪力值和对应的弯矩值 (Qmax + M)
这两种情况，都是在考虑轴力的影响下对强度进行校核，其中轴力是单独定义的，并且轴力值在这两种情况下保持不变。在分析之前，内力都预先乘以了承载力的折减系数，该系数表示内力理论值的不确定度，引入该系数确保结构具有一定的可靠性。折减系数的取值完全由用户决定。
"深基坑支护结构分析" 模块按以下分析方法进行钢结构强度验算:
- 根据欧标EN 1993-1-1 (EC 3) 进行验算
- 根据 CSN 73 1401 进行验算
- 根据安全系数法进行验算
- 根据极限状态法进行验算
- 根据 GB 50017-2017 进行验算
- 根据美标 AISC 360-22 (LRFD, ASD)进行验算
强度验算考虑了以下三种情况:
1. 轴力和弯曲共同作用下的强度验算
按下式验算截面边缘处的正应力 σ :
式中: | M | - | 弯矩 |
W | - | 截面模量 | |
N | - | 轴力 | |
A | - | 截面面积 |
2. 受剪验算
按下式验算截面重心处的剪应力 τ :
式中: | Q | - | 剪力 |
S | - | 截面面积矩 | |
I | - | 截面惯性矩 | |
t | - | 重心处的截面宽度 |
3. 临界荷载作用下验算应力 σ1 和 τ1 组合的平面应力状态
平面应力条件下的等效应力定义为:
所有验算都是在假设材料性能为弹性的情况下进行的，不考虑材料的塑性性能。
验算工字钢截面
由 "深基坑支护结构分析" 模块提供的内力，是按每延米结构宽度计算得到的。因此，剪力 Q 的单位为 kN/m，弯矩 M 的单位为 kNm/m。为了确定工字钢截面的尺寸，在验算之前，会自动对这些力乘以它们的间距 a [m] 以获得在截面重心处的内力值，即剪力 Q 的单位为 kN ，弯矩 M 的单位为 kNm。软件分别对翼缘外边缘处的正应力 σ 、重心处也就是腹板中心的剪应力 τ 和在翼缘腹板交界处 (切面 1) 位于腹板内的等效应力 σk 进行验算。
钢板桩验算
对单位长度的墙体截面进行了验算分析。因此，截面参数不是由单个板桩决定的，而是由每延米墙体确定的。软件分别对板桩最外纤维处的正应力 σ 、腹板重心处即在U 形板桩的锁口位置和Z形板桩斜腹板中心的剪应力 τ 以及在腹板内与板桩背面交界处 (切面 1) 的等效应力 σk 进行验算。