【摘要】：本文通過(guò)有限元模擬和理論分析,對(duì)楔形梁腹板在彎、剪、局壓聯(lián)合作用下的彈性屈曲問(wèn)題進(jìn)行研究。首先研究純彎狀態(tài)下楔形梁腹板的屈曲問(wèn)題,考慮不等端彎矩比、腹板區(qū)格比、楔率、腹板高厚比、翼緣寬厚比等因素對(duì)楔形梁腹板的彈性屈曲影響,結(jié)果表明當(dāng)不等端彎矩比值-1≤η≤1范圍內(nèi)變化時(shí),楔形梁腹板產(chǎn)生同向曲率即η≥0時(shí),其彈性屈曲臨界荷載隨不等端彎矩比η增加而減小;產(chǎn)生異向曲率即η0時(shí),屈曲臨界荷載隨不等端彎矩比絕對(duì)值|η|的減小而減小,減小的幅值較同向曲率時(shí)有所減小�？傮w來(lái)看使楔形梁腹板產(chǎn)生異向曲率的情況對(duì)楔形梁腹板的彈性屈曲臨界荷載的影響要大于同向曲率的情況。其次,結(jié)合楔形梁腹板受局壓荷載作用時(shí)的彈性屈曲分析的結(jié)論,對(duì)受彎矩和局壓聯(lián)合作用下考慮翼緣約束作用的楔形梁腹板的屈曲問(wèn)題進(jìn)行研究,得出與普通工字型鋼梁腹板的臨界條件表達(dá)形式相似并適用于楔形工字鋼梁腹板受彎矩和局部荷載聯(lián)合作最后,結(jié)合已有的楔形梁腹板在彎—剪、剪—局壓作用工況下的研究成果,運(yùn)用空間圖形分析的方法推導(dǎo)出同時(shí)考慮彎、剪及局壓三種荷載作用下的楔形梁腹板的彈性屈對(duì)比有限元分析結(jié)果和理論計(jì)算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)當(dāng)翼緣對(duì)腹板的約束作用較小時(shí),該式的誤差隨腹板區(qū)格的寬高比α = L/H的增大而增加:當(dāng)翼緣對(duì)腹板的約束作用較大時(shí),該式的誤差隨腹板區(qū)格的寬高比α= L/H的增大而減小。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU391
【圖文】：

在門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系中，梁、柱構(gòu)件多采用高、寬等幾何形狀參逡逑數(shù)在各區(qū)段內(nèi)線性變化的變截面構(gòu)件，這種構(gòu)件除了具有一般等截面構(gòu)件的特點(diǎn)逡逑夕卜，更突出的特點(diǎn)是它的截面變化形式接近荷載作用下的彎矩圖，如圖１．１所示。逡逑如果在門式剛架設(shè)計(jì)中，能夠依照構(gòu)件內(nèi)力的變化，將門式剛架的梁、柱截面設(shè)逡逑計(jì)成為變截面構(gòu)件，那么就可以有效的節(jié)約材料、減輕自重，使外形更加輕巧美逡逑觀。因此，變截面構(gòu)件越來(lái)越多的被應(yīng)用于實(shí)際工程，尤其是門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)，逡逑甚至在大跨度橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也非常廣泛。逡逑＼邐／逡逑＇丨逡逑＼邐？逡逑．邋＼邋／逡逑＼邐／逡逑＼邐Ｉ逡逑＼邐ｉ逡逑＼邐Ｉ逡逑＼逡逑Ｉ邐Ｍ邐１逡逑（ａ）輕型門式剛架結(jié)構(gòu)圖邐．邐（ｂ）彎矩分布圖逡逑圖１．１輕型門式剛架結(jié)構(gòu)示意圖逡逑楔形構(gòu)件一般會(huì)選擇高厚比較大的腹板，即高度相對(duì)較高，厚度相對(duì)較薄的逡逑腹板，這樣既經(jīng)濟(jì)又能夠充分利用鋼材的強(qiáng)度，但是這種高而薄的腹板易產(chǎn)生局逡逑部屈曲的問(wèn)題。在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常把腹板承載力的極限值認(rèn)為是屈曲的逡逑臨界應(yīng)力，因此為了提高腹板的屈曲臨界應(yīng)力，一般會(huì)設(shè)置橫向加勁肋，有時(shí)還逡逑會(huì)在構(gòu)件中部設(shè)置縱向加勁肋［２］

宜將梁腹板做的高一些、薄一些。然而當(dāng)腹板高厚比過(guò)大時(shí)，極有可逡逑能會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：在梁出現(xiàn)強(qiáng)度破壞和整體失穩(wěn)前，腹板卻先發(fā)生波狀屈曲逡逑而偏離之前的平面位置（圖１．２），即梁腹板先發(fā)生局部失穩(wěn)。此后，梁各截面逡逑的應(yīng)力進(jìn)行重新組合分配，仍然可能擁有一定的承載力；但是腹板的局部屈曲導(dǎo)逡逑致部分部位提前退出工作，減小了梁的剛度，惡化了梁整體的受力性能，因而會(huì)逡逑造成梁的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性的降低，使梁提前發(fā)生破壞。所以，在進(jìn)行梁的整體逡逑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要關(guān)注腹板的局部屈曲問(wèn)題。梁腹板的局部穩(wěn)定問(wèn)題，其實(shí)質(zhì)是逡逑腹板在加勁肋區(qū)隔內(nèi)的薄板在各種應(yīng)力（如正應(yīng)力剪應(yīng)力ｒ、和局部壓應(yīng)力逡逑１，）單一或兩種及兩種以上應(yīng)力作用下的屈曲問(wèn)題。逡逑圖〗．２梁腹板局部屈曲示意圖逡逑目前，等截面鋼梁的穩(wěn)定理論已經(jīng)相對(duì)比較成熟。我國(guó)現(xiàn)有《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)逡逑范》（ＧＢ５００１７－２００３）對(duì)等截面構(gòu)件的穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法已經(jīng)有了較詳細(xì)的規(guī)定，僅配逡逑置橫向加勁肋的腹板

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2727749