圆拱结构面内屈曲经典理论与非线性理论对比

摘要

对圆拱结构面内经典屈曲理论与浅拱非线性屈曲理论进行了对比分析,基于结构力学理论及数学理论推导,通过MATLAB软件数值计算分析,认为对于双铰圆拱结构,当其半中心角(°)较小时(α＜27+160.T/R)时,经典屈曲理论则明显高估其面内屈曲的临界荷载,此时采用浅拱非线性屈曲理论则更安全可靠;同样对于当固端圆拱结构,当其半中心角(°)较小时(α＜32.5+365.T/R)时,经典屈曲理论则同样会高估其面内屈曲的临界荷载,此时建议采用浅拱非线性屈曲理论.另外分析了尺寸效应对圆拱结构屈曲临界荷载的敏感性影响,认为双铰圆拱结构当跨距大于50m时,尺寸效应对其临界屈曲荷载的影响一般小于4.5％;而固端圆拱结构在跨距大于30m情况下,尺寸效应对其临界屈曲荷载的影响小于3.5％.