程 达

（安徽省电力设计院，安徽 合肥 230601）

联合格构式构架多向风荷载作用下力学性能分析

程 达

（安徽省电力设计院，安徽 合肥 230601）

摘要：联合格构式构架在多向风荷载作用下的受力情况不同，有必要对各方向风荷载作用下的格构式构件的应力应变进行分析，比拟出控制工况用于实际工程设计分析。使用三维空间有限元模型，定义合理的钢材本构关系，分析不同风向作用下格构式构架的力学性能，从而得出格构构架的柱脚节点反力和构架应变，确定满足工程设计需要的计算结果。

关键词：联合；格构式构架；多向风荷载；本构关系；反力；应变。

大跨度联合格构式构架在国内电力行业相关的工业建筑结构的应用中并不常见。考虑其设计、施工等各方面因素的在国内的局限性，少有应用。

1　本构关系

通过文献［1—8］资料整理及相关工程总结，在统一强度理论基础上，提出了结构钢弹塑性本构模型，此模型不仅适用于拉压强度相同的钢材，而且适用于拉压强度不同的结构钢。

1.1钢材应力应变理论分析

联合式格构式构架的主要材料为角钢，为了建立合理的三维空间有限元模型，需要定义钢材合理的本构关系。钢材的应力应变经历弹性阶段，弹塑性阶段，塑性阶段，应变强化阶段，见图1。

比例极限σp：直线段的最大应力值。其实严格来说，比σp略高处还有弹性极限，但两者极其接近所以将σp看成是弹性极限。

图1　应力应变模型

屈服应力fy：应变ε在σp之后渐渐加大，应力应变成曲线关系一直到屈服点，这是弹塑性阶段，此后应力保持不变而应变持续发展，形成水平线段即屈服平台，这是塑性流动阶段。……