本文關鍵詞： 約束扭轉 剪切變形 簡化方法 開口截面 圣維南扭矩　出處：《應用力學學報》2016年04期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：以開口薄壁梁約束扭轉分析理論為基礎,通過初參數法推導開口薄壁梁在外扭矩作用下產生的扭轉角;推導了槽鋼扭轉剪應力不均勻系數的精確計算公式;為得到與Timoshenko梁理論類似的簡化公式,探討圣維南扭矩可以忽略時的情形,闡述了簡化方法與理論解之間的誤差來源,定義了剪切變形影響參數。通過具體算例分析跨度、高寬比等參數對扭轉角的影響,并與符拉索夫理論、ANSYS殼單元、簡化方法的計算結果進行對比。計算結果表明:當彎扭系數、高寬比恒定時,本文方法的解與符拉索夫解的最大誤差從跨徑為30m的16.15%到跨徑為5m的89.5%;當彎扭系數、跨徑恒定時,本文方法的解與符拉索夫解的最大誤差從高寬比為1的6.9%到高寬比為5的62.44%;隨跨徑減小或高寬比增大,剪切變形不容忽略。當彎扭系數與跨徑的乘積減小到一定值時可以忽略圣維南扭矩從而得到簡化公式;高寬比增大,扭轉剪應力不均勻系數先減小后增大。
[Abstract]:Based on the theory of constrained torsion analysis of thin-walled open beam, the torsion angle of thin-walled open beam under external torque is deduced by the initial parameter method, and the accurate calculation formula of non-uniform coefficient of torsional shear stress of channel steel is derived. In order to obtain a simplified formula similar to that of Timoshenko beam theory, and to discuss the case in which San Venan torque can be neglected, the error source between the simplified method and the theoretical solution is expounded, and the influence parameters of shear deformation are defined. The span is analyzed by an example. The effect of the aspect ratio on the torsion angle is compared with that of the simplified method, which is based on the Flasov theory and ANSYS shell element. The results show that when the coefficient of bending and torsion and the ratio of height to width are constant, The maximum error between the solution of this method and that of Frasov solution is from 16.15% with span of 30 m to 89.5 with span of 5 m, when the coefficient of bending and torsion is constant and the span is constant, The maximum error between the solution of this method and that of Frasov solution is from 6.9% with aspect ratio 1 to 62.44 with aspect ratio 5, with the span decreasing or the aspect ratio increasing. When the product of bending and torsional coefficient and span is reduced to a certain value, the simplified formula can be obtained by ignoring Saint Venant torque, and when the aspect ratio increases, the non-uniform coefficient of torsional shear stress decreases first and then increases.
【作者單位】： 中南大學土木工程學院;長沙理工大學土木與建筑學院;廣東省公路工程質量監(jiān)測中心;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(2015CB057701) 國家自然科學基金(51278072)
【分類號】：O342

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1 孫s，

本文編號：1508469