腹板開孔冷彎薄壁卷邊槽鋼軸壓柱穩(wěn)定性能研究
發(fā)布時間:2021-04-13 22:19
為方便生活輔助設施在輕鋼結構中通過,需要在冷彎薄壁型鋼構件的腹板上開設孔洞。受到孔洞、薄壁、寬厚比大、截面形式復雜等因素影響,構件容易發(fā)生屈曲失穩(wěn)。屈曲模式包括三類:整體屈曲、畸變屈曲和局部屈曲,它們常常以兩兩之間甚至三種耦合的模式出現(xiàn),這種耦合作用會影響構件的穩(wěn)定承載力和穩(wěn)定性能。本文旨在基于直接強度法,提出一套適用于計算開孔冷彎薄壁型鋼軸壓構件穩(wěn)定承載力的新思路。穩(wěn)定承載力的設計計算方法包括有效寬度法和直接強度法,各國規(guī)范多采用有效寬度法。直接強度法直接按全截面特性計算,考慮了局部屈曲的作用,并將畸變屈曲模式作為獨立的影響因素納入考慮,大幅度簡化計算過程,彌補了有效寬度法的不足。直接強度法基于彈性屈曲臨界力直接計算構件穩(wěn)定承載力,彈性屈曲參數(shù)是冷彎薄壁型鋼構件理想模型的理論結果。通用有限元法可用于屈曲分析,并不能有效地對其屈曲結論的屬性和屈曲參數(shù)的類別給出必要的判斷,難以實用。這使得廣義梁理論、有限條法等彈性屈曲參數(shù)的近似計算方法得到廣泛的應用,如Schafer領導開發(fā)的有限條分析軟件CUFSM,這些近似計算方法并不能準確考慮腹板開孔的情況。本文開展了30根腹板開孔和未開孔的中短長...
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見的冷彎薄壁型鋼截面形式
重慶大學碩士學位論文條件等參數(shù)對開孔構件的極限承載力和屈曲模式有著舉足輕重薄壁型鋼構件的屈曲模式薄壁型鋼構件受壓時易發(fā)生失穩(wěn),存在三種基本的屈曲模式,變屈曲、整體屈曲,如圖 1.2 所示。它們的屈曲半波長和屈,在理想狀態(tài)下均屬于分岔失穩(wěn)問題,但實際上常呈復雜的耦
.5 冷彎薄壁型鋼構件的設計計算北美《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》(AISI S100-2007)[5]和澳大利亞/新《冷彎薄壁型鋼規(guī)范》(AS/NZS4600)[8]在正文中詳細給出了有效寬度法的公式,在附錄中給出了直接強度法計算公式,但是目前僅適用于軸壓柱和純。我國僅在《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》(GB50018-2002)[4]正文中給出效寬度法計算公式,而且僅限于 Q345 和 Q235,沒有關于直接強度法的敘述.5.1 有效寬度法由于冷彎薄壁型鋼構件的板件寬厚比大,在達到屈服應力之前,受壓板件容生局部屈曲,構件并未就此喪失承載能力。由于受到薄膜效應的約束,板件應進行重新分布,從而使得構件可以承受附加的荷載。如圖1.4所示,當荷載較,板件上的應力小于屈曲強度,呈均勻分布;隨著荷載的增加,由于薄膜應影響,板件上的應力逐漸大于屈服應力,分布不再均勻,并且隨著荷載的增布越來越不均勻;最終板件邊緣應力達到屈服強度,應力分布呈兩端大中間件達到極限承載力。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]腹板開圓孔冷彎卷邊槽鋼軸壓構件畸變屈曲承載力試驗及計算方法[J]. 姚行友,郭彥利. 工業(yè)建筑. 2016(04)
[2]開孔冷彎薄壁卷邊槽鋼柱彈性局部屈曲分析[J]. 姚永紅,王鳳維. 建筑結構. 2015(17)
[3]開孔冷彎薄壁型鋼柱彈性畸變屈曲分析[J]. 姚永紅. 安徽建筑大學學報. 2014(06)
[4]開孔冷彎薄壁卷邊槽鋼柱軸壓性能的試驗研究[J]. 姚永紅,武振宇,成博,鄧君寶. 華南理工大學學報(自然科學版). 2011(09)
[5]等效模量法計算冷彎薄壁開孔槽鋼柱屈曲應力[J]. 周金將,余紹鋒. 鋼結構. 2010(02)
[6]軸壓單孔冷彎薄壁槽形中長鋼柱的極限承載力[J]. 胡白香,劉永娟. 江蘇大學學報(自然科學版). 2007(03)
[7]現(xiàn)代輕鋼結構建筑及其在我國的應用[J]. 王元清,石永久,陳宏,張勇,李少甫. 建筑結構學報. 2002(01)
[8]軸壓多孔冷彎薄壁C型鋼柱的彎扭屈曲[J]. 文雙玲. 土木工程學報. 1996(01)
本文編號:3136108
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見的冷彎薄壁型鋼截面形式
重慶大學碩士學位論文條件等參數(shù)對開孔構件的極限承載力和屈曲模式有著舉足輕重薄壁型鋼構件的屈曲模式薄壁型鋼構件受壓時易發(fā)生失穩(wěn),存在三種基本的屈曲模式,變屈曲、整體屈曲,如圖 1.2 所示。它們的屈曲半波長和屈,在理想狀態(tài)下均屬于分岔失穩(wěn)問題,但實際上常呈復雜的耦
.5 冷彎薄壁型鋼構件的設計計算北美《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》(AISI S100-2007)[5]和澳大利亞/新《冷彎薄壁型鋼規(guī)范》(AS/NZS4600)[8]在正文中詳細給出了有效寬度法的公式,在附錄中給出了直接強度法計算公式,但是目前僅適用于軸壓柱和純。我國僅在《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》(GB50018-2002)[4]正文中給出效寬度法計算公式,而且僅限于 Q345 和 Q235,沒有關于直接強度法的敘述.5.1 有效寬度法由于冷彎薄壁型鋼構件的板件寬厚比大,在達到屈服應力之前,受壓板件容生局部屈曲,構件并未就此喪失承載能力。由于受到薄膜效應的約束,板件應進行重新分布,從而使得構件可以承受附加的荷載。如圖1.4所示,當荷載較,板件上的應力小于屈曲強度,呈均勻分布;隨著荷載的增加,由于薄膜應影響,板件上的應力逐漸大于屈服應力,分布不再均勻,并且隨著荷載的增布越來越不均勻;最終板件邊緣應力達到屈服強度,應力分布呈兩端大中間件達到極限承載力。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]腹板開圓孔冷彎卷邊槽鋼軸壓構件畸變屈曲承載力試驗及計算方法[J]. 姚行友,郭彥利. 工業(yè)建筑. 2016(04)
[2]開孔冷彎薄壁卷邊槽鋼柱彈性局部屈曲分析[J]. 姚永紅,王鳳維. 建筑結構. 2015(17)
[3]開孔冷彎薄壁型鋼柱彈性畸變屈曲分析[J]. 姚永紅. 安徽建筑大學學報. 2014(06)
[4]開孔冷彎薄壁卷邊槽鋼柱軸壓性能的試驗研究[J]. 姚永紅,武振宇,成博,鄧君寶. 華南理工大學學報(自然科學版). 2011(09)
[5]等效模量法計算冷彎薄壁開孔槽鋼柱屈曲應力[J]. 周金將,余紹鋒. 鋼結構. 2010(02)
[6]軸壓單孔冷彎薄壁槽形中長鋼柱的極限承載力[J]. 胡白香,劉永娟. 江蘇大學學報(自然科學版). 2007(03)
[7]現(xiàn)代輕鋼結構建筑及其在我國的應用[J]. 王元清,石永久,陳宏,張勇,李少甫. 建筑結構學報. 2002(01)
[8]軸壓多孔冷彎薄壁C型鋼柱的彎扭屈曲[J]. 文雙玲. 土木工程學報. 1996(01)
本文編號:3136108
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