D5.A.5.4.2 详细应力检查

条款6.2.7(1) – 截面抗扭承载力。

通常，任何截面处的扭矩T_Ed分解为两个分量，即：

纯扭转（圣维南）力矩（T_t,Ed）和

翘曲扭转力矩（T_w,Ed）

因此，

截面的抗扭承载力也被视为纯扭转抗力和翘曲扭转抗力之和。纯扭转抗力（T_t,Rd）和翘曲扭转抗力（T_w,Rd）评估如下：

对于闭口截面：

对于开口截面（I形和槽形）：

然后执行条款6.2.7(1)的检查，以确保满足以下条件：

条款6.2.7(9) – 由于扭转的塑性抗剪承载力

STAAD.Pro根据EC3的条款6.2.6检查截面的抗剪承载力，无扭转时的塑性抗剪承载力评估为：

当存在扭转时，连同剪力，设计抗剪承载力将降低至V_pl,T,Rd，其中V_pl,T,Rd评估如下：

1. 对于I形或H形截面：

2. 对于槽形截面：

3. 对于结构空心截面：

由于扭转引起的各种剪应力τ_t,Ed 和τ_w,Ed 评估如下：

1. 对于闭口截面：

   由于翘曲引起的剪应力可以忽略，因为它们不显著，因此：

   τ_t,Ed = T_Ed/(2×A_c×t)

   (参考NCCI Sn007b-EN-EU)

   where

   T_Ed

   =

   施加的扭矩

   A_c

   =

   平均周长所围面积

   t

   =

   截面厚度

   τ_w,Ed

   =

   0，因为忽略翘曲

2. 对于开口截面[I形、H形、槽形]截面：

   对于I形和H形截面，腹板不受翘曲应力影响，因此翘曲剪力可以忽略（τ_w,Ed=0）。

   由于纯扭转引起的应力评估为：

   τ_t,Ed = G×t×φ’

   ([参考SCI出版物 P057])

   where

   G

   =

   剪切模量

   φ’

   =

   取决于端部条件和荷载(T)的函数。该值取自P057第6节和附录B。

   Note: 尽管最大应力出现在截面最厚部分，但程序在此条款中使用腹板厚度（因为抗剪承载力基于腹板面积），除非荷载平行于翼缘，此时使用翼缘厚度。

   对于在支座处可自由翘曲且因此不受翘曲应力影响的槽形截面：

   翘曲剪应力评估为：

   τ_w,Ed = E×S_w×φ’’’ / t

   (参考 SCI出版物P057)

   where

   E

   =

   弹性模量

   S_w

   =

   翘曲统计矩

   φ’

   =

   取决于端部条件和荷载(T)的函数。该值取自P057第6节和附录B。

条款6.2.7(5) – 屈服弹性验证检查

欧洲规范3根据方程6.1给出屈服准则，STAAD.Pro使用EC-3中给出的屈服准则。当构件承受弯曲和扭转组合作用时，两种效应之间会发生一定程度的相互作用。由扭转引起的扭转角被弯矩放大，并将诱导额外的翘曲力矩和扭转剪力。还必须考虑由主轴向弯矩通过扭转变形（包括前述放大效应）产生的附加次轴向弯矩。

对于承受弯曲和扭转的构件，应力评估如下：

• 直接弯曲应力（主轴向）：σ_bz = M_z / Z_z
• 直接弯曲应力（次轴向）：σ_by = M_y / Z_y
• 由于翘曲引起的直接应力：σw = E×W_ns× φ’’
• 由于扭转引起的直接应力（次轴向）：σ_byt = M_yt / Z_y
• 由于轴向荷载引起的直接应力（如有）：σ_c = P/ A

由于扭转和/或翘曲引起的剪应力评估如条款6.2.7(9)所述。

然后根据EN 1993-1-1:2005方程6.1进行屈服（承载力）检查，如基本应力检查（TORSION = 1）中所述：

条款EC-3:6附录A – 扭转和侧向扭转屈曲组合检查

由于弯曲（包括侧向扭转屈曲）和扭转组合效应的相互作用检查将使用EN 1993-6:2007的附录A进行。注意，此相互作用方程不包括任何轴向荷载效应。

承受弯曲和扭转组合作用的构件将检查是否满足：