Steel arches may be subject to instability caused by in-plane buckling or out-of-plane flexural-torsional buckling. The in-plane buckling of flat steel arches is addressed in this paper, where the method of virtual work is used to determine the buckling loads of circular arches with either pinned or fixed ends and subjected to a uniform loading distributed radially around the arch, and to a point load at the crown. The formulation includes the nonlinear prebuckling configuration of the arch, in deference to the classical stability formulations that treat the prebuckling response as being linear. Design formulae for the elastic buckling loads of arches are derived, as are the limits of the arch modified slenderness that delineates between antisymmetric and symmetric (snap-through) buckling modes.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper develops the equations of equilibrium in analytic or closed form, using the theorem of virtual work, that govern the nonlinear elastic response of shallow, circular steel arches subjected to a radial load distributed uniformly around its axis. The arches possess generic elastic axial and radial spring-type supports that are representative of restraining members, or of foundation stiffnesses that would be met in practice, and their stiffness is shown to affect the in-plane response of the arch in the non-linear range of structural response. The analytic representation of the nonlinear response of an elastic steel arch is useful in design, as it forms a basis for quantifying the attainment of first yield for an arch with realistic conditions of end restraint.
PL
Niniejszy artykuł przedstawia równania równowagi w formie analitycznej lub zamkniętej z zastosowaniem zasady prac wirtualnych określającej nieliniową sprężystą reakcję płytkich kołowych łuków stalowych, poddanych obciążeniu promieniowemu, rozłożonemu równomiernie wokół ich osi. Łuki mają sprężyste osiowe i promieniowe podpory, typowe dla elementów zamocowanych lub dla sztywnych posadowień spotykanych w praktyce, zaś ich sztywność jest wykorzystana do pokazania wpływu płaskiej reakcji w płaszczyźnie łuku w nieliniowym zakresie reakcji konstrukcji. Analityczne przedstawienie reakcji nieliniowej sprężystego łuku stalowego jest użyteczne w projektowaniu, tworzy bowiem podstawę do określania pierwszego uplastycznienia łuku w rzeczywistych warunkach zamocowania.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.