发布时间 : 星期六 文章全国大学生结构设计大赛计算书更新完毕开始阅读9309d5d5770bf78a6529545e
图5-12剪力Fy /N
由图5-12可以看出，在自重和人荷载作用下，主要是构件的侧面斜杆承受横向剪力，最大为7 N。
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扭矩
图5-13扭矩Mx / N·cm
由图5-13可以看出，在自重和人荷载作用下，主要是构件的中间斜杆的上半部分承受的扭矩最大，为25 N·cm。
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5.2稳定分析 5.2.1基本原理
结构的稳定问题与强度问题有同等重要的意义。高强、薄壁和纤细结构的采用，使稳定性显得更加重要。结构失稳是指在外力作用下结构的平衡状态开始丧失稳定性，稍有扰动则变形迅速增大，最后使结构遭到破坏。失稳可以分为两大类：
第一类叫做平衡分支问题，即达到临界荷载时，若干扰使结构发生微小位移，则在取消干扰后，结构将停留在位移后的位置上而不能回到原来的位置。此时结构的平衡已开始成为不稳定的，出现了平衡形式的分支，即结构可以具有原来的平衡形式，也可以具有新的平衡形式。称这种现象为丧失了第一类稳定性，或称为分支点失稳。此时相应的荷载称为临界荷载{Pcr}，他是使结构原有平衡形式保持稳定的最大荷载，也是使结构产生新的平衡形式的最小荷载。丧失第一类稳定的特征是：结构的平衡形式即内力和变形状态发生质的突变，即原有的平衡形式成为不稳定的，同时出现新的有质的区别的平衡形式。
第二类失稳是结构保持一个平衡状态，随着荷载的增加在应力比较大的区域出现塑性变形，结构的变形很快增大。当荷载达到一定的数值时，即使不再增加，结构变形也持续增大而至于使结构破坏，这种现象成为结构丧失第二类稳定性，或称为极值点失稳。丧失第二类稳定的特征是：结构平衡形式并不发生质变，变形按原有的形式迅速增长，以致使结构丧失承载能力。
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第一类稳定分析用于预测一个理想弹塑性结构的理论失稳强度（歧点），例如一根理想中心压杆的第一类失稳分析的结果将与经典欧拉解相匹配。由于初始缺陷以及非线性的影响，使得很多实际结构都不在其理论弹性失稳强度处发生失稳，因此，第一类稳定分析经常产生非保守结果。但是，由于第一类稳定分析的力学情况比较单纯明确，在数学上求特征值问题也比较容易处理，所以在理论分析中仍占有重要地位。
在应用有限元法进行稳定性或承载能力分析时，相应的安全系数可采用以下定义方法：
{Pcr}?{Pd}??cr{Pa}
（4.1）
式中：{Pcr}为结构失稳或破坏时所能承受的全部荷载；{Pa}为在结构承受的全部荷载中，关心荷载对结构稳定性或承载能力的安全储备；{Pd}为在结构承受的全部荷载中，除关心荷载以外的其它所有荷载（计算中其大小保持不变）。显然，?cr就是承重结构失稳或破坏前可承受关心荷载的倍数。
在{Pcr}?{Pd}??cr{Pa}中，令{Pd}=0，{Pa}=恒载+其他关心荷载，即所求的?cr是针对（恒载+其他关心荷载）的稳定系数。
5.2.2第一类稳定分析结果
以下给出最不利的工况组合（自重+人荷载作用）的第一类稳定分析结果。
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..5 方案一
图5-14第1阶失稳模态，λ= 1.302183
图5-15第2阶失稳模态，λ= 2.761017
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