这种复杂现象有不同的形式。一般来说，我们可以区分结构构件的整体屈曲（受压细长柱、受弯梁的侧扭屈曲）和板件的局部屈曲（受压或受剪）。当达到临界荷载时， 构件会改变其形状以达到能量上更有利的新形态：即发生屈曲。即使构件中的应力远低于其组成材料的强度，这种情况也可能发生。继续加载可能导致显著且难以预测的变形，甚至可能导致构件完全丧失承载能力。
IDEA StatiCa 可以帮助工程师处理钢构件的整体和局部屈曲问题。
节点的屈曲
屈曲通常不是节点中的重要问题，但应检查是否存在屈曲问题，以确保仅使用几何线性分析的强度分析结果是正确的。当然，如果使用了不当的构造细节，屈曲也很容易发生……
IDEA StatiCa Connection 能够对节点模型进行线性屈曲分析。结果以屈曲模态的形式呈现。对于每种屈曲模态，都会计算理想模型发生屈曲时的临界荷载。临界荷载以作用于节点上的荷载的乘数形式呈现。根据屈曲模态和临界荷载乘数，用户可以判断屈曲设计是否安全。有关 IDEA StatiCa 中屈曲分析的一般信息，请参阅我们的理论背景。
您正在软件中寻找屈曲分析功能吗？请按照EN 教程或AISC 标准教程操作。
与其他类型的分析不同，屈曲分析无法提供明确的通过/不通过的结果。相反，必须根据所遵循的规范来解读荷载的临界系数。最终，是否接受分析结果由工程师自行判断决定。请参阅理论背景中的相应部分：依据欧洲规范的屈曲分析和依据 AISC 的屈曲分析。
对于发生在结构构件上的屈曲形态，或节点中附加板件发生屈曲的形态，其限值也可能有所不同。 该主题在以下文章中进行了介绍：整体屈曲与局部屈曲有何区别？
我们在一次Connection Wednesdays网络研讨会中还展示了另一个支撑节点屈曲分析的案例，并对结果进行了解读。
IDEA StatiCa Connection 计算结果与其他工具的对比可参见验证算例。
薄壁（冷弯）构件的屈曲
对于薄壁截面，情况更为复杂……
IDEA StatiCa Connection 主要用于评估不受屈曲显著影响的热轧构件节点。由于计算速度快且稳定，软件采用几何线性、材料非线性的分析方法。但是，这种分析类型不考虑失稳问题。如果需要研究稳定性行为，进行线性屈曲分析有助于发现危险区域，并提供欧拉分叉点的系数。
薄壁（冷弯）构件文章列举了在 IDEA StatiCa 中分析薄壁截面时必须考虑的重要因素。该主题也在薄壁构件——屈曲问题网络研讨会录像中进行了讨论。
- 进行线性屈曲分析，并仔细评估每种屈曲形态；仅查看前 5 种呈现的屈曲形态可能是不够的。
- 不要依赖薄壁构件的塑性性能，而应将 von Mises 应力限制在屈服强度以内，甚至更低。
- 请注意，未被考虑的局部屈曲可能会以不同方式重新分配组件中的内力。
- 请注意，由于破坏模式不同或其组合不同，组件的刚度可能有所不同。
- 请注意，所呈现的组件（如螺栓、焊缝）的校核和构造细节均遵循标准构件的指南。薄壁构件的规范校核可能有所不同，此时所提供的测试结果并不正确。
一般来说，IDEA StatiCa Connection 可用于模拟薄壁（冷弯）节点的性能，但完整的规范校核仍需借助其他工具完成，最终决策应综合考虑多种方法和流程的结果后作出。
构件屈曲
两年前，IDEA StatiCa 推出了一款专门用于评估整个结构构件屈曲性能的新软件。Connection 软件中成熟且久经验证的CBFEM模型被应用到IDEA StatiCa Member中，用于执行不同层次的分析。借助该工具，可以进行几何和材料非线性分析，甚至可以考虑几何初始缺陷的影响。
Member 的分析模型提供 3 种分析类型：
- MNA——材料非线性分析，用于检查沿构件各截面的应力/应变。
- LBA——线性屈曲分析（稳定性分析），用于评估线性特征值和特征模态（临界系数和屈曲形态）。工程师根据这些数值选择用于 GMNIA 非线性分析的模态，并输入几何初始缺陷的数值。
- GMNIA——含初始缺陷的几何和材料非线性分析，在材料和几何（包括初始缺陷）非线性分析中评估沿构件的应力/应变。规范校核以 5% 的塑性应变作为限值。
为了熟悉 IDEA StatiCa Member 的基础知识，我们建议阅读IDEA StatiCa Member 理论背景，以更好地了解其功能。当然，还有多个视频展示了该工具的强大功能。您可以从入门网络研讨会开始：IDEA StatiCa Member——屈曲解决方案。
IDEA StatiCa Member 实用教程将帮助您开始使用该软件，无论是从零开始还是在 BIM 工作流程中使用。开始使用 IDEA StatiCa Member 软件之前需要了解什么？网络研讨会录像以及以下两篇文章中讨论了一些重要注意事项：边界条件的影响和初始缺陷。
新软件的验证工作已经完成，相关研究已与多所大学的团队合作发表。您可以查阅多个验证算例。
总结
在研究土木工程结构的屈曲问题时，始终需要运用您的工程经验和判断力。不过，IDEA StatiCa 可以为您提供帮助。
- 对于钢结构节点的校核，可以使用IDEA StatiCa Connection，它不仅能检查应力/应变，还能检查最关键的屈曲形态及相应的临界荷载。
- 整体稳定性分析可以在IDEA StatiCa Member中进行，该软件使工程师能够运行含初始缺陷的几何和材料非线性分析，从而找出结构构件的屈曲形态和系数。
这两款软件均提供 14 天免费试用，供您测试使用。
