空间格构结构的极限承载力

1.8　空间格构结构的极限承载力

作为结构体系，空间格构结构的极限承载力的估计才是真正意义上的了解结构的可靠性，虽然至今对极限承载力的研究仍未能应用在结构的设计中，但只有极限承载力才能真正的估计结构的可靠性是一个不争的事实，因为对空间格构结构来讲，结构的可靠性并不是反映在它的杆件之中。

根据结构可能出现的破坏形态，结构承载力的分析大致可以分两类：

对于第一类，当结构的破坏是以材料的破坏形式出现时，结构的极限承载力分析涉及结构的弹塑性全过程分析；当结构中某个杆件或节点中的某个部位进入塑性后结构就发生内力重分布，因为这时结构刚度发生变化，如果继续加载，塑性区就会不断扩大，同时内力分布就会继续变化，而导致杆件或节点的其他部位、或其他杆件和节点相继进入塑性。对于在格构结构中常用的材料，应充分考虑对材料延性的要求，当结构体系中的某些杆件和节点材料进入塑性后结构仍然可以承受荷载，在结构设计中，对材料进入屈服后的滞后强度的应用是非常合理的，问题是要分析得正确。此外，通过对结构进行弹塑性全过程分析也可以发现结构的合理性，如果无法从材料中获得很好的滞后强度，即说明这个体系不合人意；或者分析的结果表明这个体系有明显的薄弱点，即使结构的其他部位刚强如故，那么结构也会因为这个薄弱点过早的进入塑性而发生局部的破坏，进而导致整体破坏。

对于第二类，指有可能屈曲破坏的结构体系，极限承载力的分析就更加复杂，因为它涉及材料和几何双非线性分析。对可能出现的屈曲破坏的结构，尚应分析屈曲后的强度，对于呈对称分枝屈曲类型的结构，屈曲后结构依然可以继续承载，所以结构的极限承载力是大于结构屈曲前的临界荷载。反之，结构的临界荷载意味着结构极限荷载。当然，这一类问题的分析更加困难。