Kehä- ja sauvarakenteiden epälineaarinen analyysi

Translated title of the contribution: Nonlinear analysis and design of steel frames and trusses

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Sauva- ja kehärakenteiden analysointi ja mitoitus stabiliteetti-ilmiöiden suhteen johtaa usein monimutkaisiin ja pitkiin laskelmiin. Mutkikkaitten laskelmien syynä on perinteiseen nurjahduspituusanalogiaan perustuva mitoitusmenetelmä, joka kehittyneistä numeerisista analysointimenetelmistä huolimatta on edelleenkin hallitseva menetelmä kehärakenteiden mitoituksessa, vaikka nurjahduspituusanalogian avulla esimerkiksi rakenteen kokonaisvakavuuden selvittäminen on useissa tapauksissa erittäin vaikeaa. Epälineaarisen analyysin soveltaminen rakenteden analyysiin on ollut vähäistä, vaikka useimpien ohjelmistojen puolesta se olisi mahdollista. Eräänä syynä on aihepiiriä käsittelevien suomenkielisten julkaisujen puute. Tämä julkaisu pyrkii omalta osaltaan paikkaamaan puutetta. Painopisteenä on rakenteen ja sen osien stabiiliusilmiöt ja niiden analysointi. Lisäksi selvitetään epälineaarisen elementtimenetelmäanalyysin sovellusmahdollisuuksia kehä- ja sauvarakenteiden mitoituksessa ja analyysissä. Aluksi esitellään tasapainotilan stabiiliuteen ja epälineaarisuuteen liittyviä käsitteitä ja ilmiöitä, kuten symmetrinen ja epäsymmetrinen haarautuminen, läpilyönti, ominaismuotojen yhteisvaikutus ja rakenteiden häiriöherkkyys. Tutkimuksessa käydään läpi kehärakenteiden epälineaarisen mitoituksen periaate uuden eurooppalaisen mitoitusohjeen Eurocode 3, part 1.1 mukaan sekä tarkastellaan sen soveltuvuutta kehärakenteiden mitoitukseen Tutkimuksessa esitetään alustava menetelmä tyypillisten kehärakenteiden mitoittamiseksi epälineaarisen analyysin avulla. Menetelmä soveltuu rakenteiden kimmoiseen ja plastiseen mitoitukseen. Menetelmä perustuu lineaarisen stabiiliusanalyysin mukaisten ominaismuotojen käyttämiseen kehän geometrisena alkuvirheenä. Analyysin päävaiheet esitetään "vuokaaviona". Lopuksi verrataan menetelmällä saatuja tuloksia kokeellisesti varmennettuihin tuloksiin. Lisäksi annetaan peukalosääntöjä rakenteen mallintamisesta, epälineaarisen analyysin suorittamisesta, ajon aikaisista virheilmoituksista ja varoituksia piilevistä sudenkuopista.
    Translated title of the contributionNonlinear analysis and design of steel frames and trusses
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages151
    ISBN (Print)951-38-5181-8
    Publication statusPublished - 1997
    MoE publication typeNot Eligible

    Publication series

    SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
    Number1881
    ISSN1235-0605

    Keywords

    • steel structures
    • framed structures
    • trusses
    • dimensioning
    • finite element analysis
    • nonlinear analysis

    Fingerprint Dive into the research topics of 'Nonlinear analysis and design of steel frames and trusses'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Kolari, K. (1997). Kehä- ja sauvarakenteiden epälineaarinen analyysi. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1881