本文選題：穩(wěn)定理論 + 鋼結構矩形加勁板��； 參考：《山東大學》2017年碩士論文

【摘要】：鋼結構矩形加勁板采用扁鋼肋、T型鋼肋或角鋼肋后,在承受面部側壓、縱壓軸壓等荷載時易發(fā)生整體屈曲或局部屈曲。實際工程經驗表明,寬翼緣形式的國標普通槽鋼加勁肋由于其優(yōu)越的截面性能以及與壁板焊接的貼合性,更具有推廣價值。槽鋼肋薄壁矩形加勁板結構在工業(yè)建筑、橋梁工程和船舶工業(yè)等領域有廣泛應用。本文在對T型、L型和球頭型等對稱和非對稱截面形式加勁肋的研究基礎上,重點分析了槽型鋼肋矩形加勁板的穩(wěn)定性能,探討了槽鋼肋加勁板的極限承載能力。首先,研究了槽鋼肋矩形加勁板在荷載組合作用下復雜的失穩(wěn)行為,包括:槽鋼肋矩形加勁板的整體屈曲、槽鋼肋間矩形板的局部屈曲和槽鋼加勁肋的屈曲。認為在高腹板加勁肋承受偏心受壓較大時,加勁肋腹板側傾行為對加勁板屈曲應力影響較為明顯,為后續(xù)研究槽鋼肋矩形板的屈曲行為和失效問題提供了基礎。其次,對單根槽鋼加勁肋矩形板的腹板彎扭屈曲行為進行了研究。取有效寬度內單根肋的加勁板為研究對象,建立了槽鋼肋與加勁板組合體簡化的受力模型。假定在矩形板屈曲之后槽鋼肋對其加勁約束作用完全喪失,隨著板內縱向壓應力增加到屈曲應力的過程中,這種約束作用以拋物線形式衰減至忽略不計。并考慮了肋的腹板側傾行為對矩形板屈曲行為的影響,求出了在面壓和縱向軸壓荷載組合作用下槽鋼肋矩形板的控制方程和近似屈曲應力。不同側向荷載對組合作用下加勁板的屈曲性能影響顯著,在構件長細比較大時,負壓作用下由于槽鋼加勁作用加勁板的臨界屈曲應力會有一定程度的增大。最后,對多根縱向槽鋼肋矩形加勁板的穩(wěn)定性能進行了分析。采用Abaqus有限元分析軟件建立了在面壓和縱向軸壓荷載組合作用下的多肋板受力模型,分別分析了槽鋼肋加勁板體的屈曲行為和考慮初始缺陷的靜態(tài)后屈曲行為。在保證矩形板槽鋼加勁肋端部不發(fā)生過于明顯局部屈服的情況下,發(fā)現(xiàn)槽鋼加勁肋腹板屈服區(qū)(Yield Zone)開展到一定截面高度時,加勁板喪失承載能力并整體發(fā)生較大變形。本文認為槽鋼加勁肋沿腹板截面屈服的高度可以客觀地評價加勁板的極限承載能力,建議取加勁肋截面腹板高度1/2位置。通過控制撓跨比限制矩形加勁板的在面壓和軸壓組合作用下發(fā)生的法向位移,以保證加勁板的正常使用性能。
[Abstract]:After the rectangular stiffened plate of steel structure adopts flat steel rib T-section rib or angle steel rib, it is easy to take place global buckling or local buckling under the load of face lateral pressure and longitudinal compression axial compression.The practical engineering experience shows that the national standard stiffening rib with wide flange form is worth popularizing because of its superior cross-section performance and the compatibility with the wall plate welding.Thin-walled rectangular stiffened plate with channel ribs is widely used in industrial construction, bridge engineering and ship industry.In this paper, based on the research on the stiffening ribs of T type, L type and spherical type, the stability of rectangular stiffened plates with grooved steel ribs is emphatically analyzed, and the ultimate bearing capacity of stiffened plates of channel steel ribs is discussed.Firstly, the complex buckling behavior of rectangular stiffened plates with channel ribs under load combination is studied, including the global buckling of rectangular stiffened plates with channel ribs, the local buckling of rectangular stiffened plates between ribs and the buckling of stiffened ribs of channel steel.It is considered that when the high web stiffener is subjected to greater eccentric compression, the roll behavior of the stiffened rib web has a more obvious effect on the buckling stress of the stiffened plate, which provides a basis for further study on the buckling behavior and failure problem of the channel steel ribbed rectangular plate.Secondly, the bending and torsional buckling behavior of a single stiffened rib rectangular plate is studied.Taking the stiffened plate with one rib in the effective width as the research object, the simplified force model of the stiffened plate combined with the channel rib is established.It is assumed that after buckling of rectangular plate the stiffening constraint of the channel rib is completely lost and with the increase of the longitudinal compressive stress to the buckling stress in the plate the constraint decreases in the form of parabola to neglect.Considering the influence of the web roll behavior of ribs on the buckling behavior of rectangular plates, the governing equation and the approximate buckling stress of channel steel ribbed rectangular plates under the combination of plane pressure and longitudinal axial compression are obtained.Different lateral loads have a significant effect on the buckling behavior of stiffened plates under the combined action. The critical buckling stress of stiffened plates under negative pressure will increase to a certain extent when the members are larger in length and fineness.Finally, the stability of rectangular stiffened plates with longitudinal ribs is analyzed.The finite element analysis software Abaqus is used to establish the stress model of multi-ribbed slab under the combination of plane pressure and longitudinal axial compression. The buckling behavior of stiffened slab and static post-buckling behavior considering initial defects are analyzed respectively.In order to ensure that the stiffening rib end of rectangular plate does not produce obvious local yield, it is found that when the yield zone of stiffened ribbed rib reaches a certain section height, the stiffening plate loses its bearing capacity and produces a large deformation as a whole.This paper holds that the yield height of stiffener along the web section of channel steel can objectively evaluate the ultimate bearing capacity of stiffened plate. It is suggested that the height of web of stiffened rib section should be taken at 1 / 2 position.The normal displacement of rectangular stiffened plate under the combination of surface pressure and axial pressure is limited by controlling the ratio of deflection to span to ensure the normal service performance of stiffened plate.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU391

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本文編號：1770044