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相似文献
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1.
杨波 《钢结构》2012,27(11):23-25,86
利用ANSYS通用有限元分析软件,分别计算了5种跨度为6,8,9,10,12m的工字梁在一端弯矩和上翼缘横向均布荷载共同作用下的整体失稳。根据有限元分析结果,拟合了双轴对称等截面工字梁在一端弯矩和上翼缘横向均布荷载共同作用下的等效临界弯矩系数βb的回归公式,以期为GB50017-2003《钢结构设计规范》充实等效临界弯矩系数的计算公式提供参考。  相似文献   

2.
前钢结构设计规范(GBJ17-88)中有关梁腹板局部稳定的计算公式来源于无限弹性完善板假定,一方面与构件的实际工作状况有一定出入,导致计算结果有时会偏于不安全;另一方面又与有关钢梁在弯曲正应力作用下的强度计算公式(考虑截面部分进入塑性)不相协调。针对《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中变动较大的该部分设计内容,本文考虑不同的几何参数及弯、剪、局压多种应力组合工况对梁腹板屈曲临界应力的影响,对修订后的梁腹板横向加劲区格在复合应力作用下的临界应力相关公式进行了大量的有限元分析与计算;重点考察了梁腹板的弹塑性屈曲性态及规范(GB50017-2003)中相关公式所具有的设计安全度。在此基础上,提出相关的设计建议,供规范修订及进一步的研究参考。  相似文献   

3.
本文利用基于板壳屈曲理论的有限元方法对楔形薄壁构件的弯扭屈曲进行了分析,对两种基于薄壁杆件理论的楔形工字钢梁弯扭屈曲分析方法进行了对比。基于较精确的楔形薄壁构件屈曲理论,对承受线性变化端弯矩作用的楔形梁的弯扭屈曲进行了大量分析,并提出了新的楔形工字钢梁临界弯矩计算公式。该公式形式与等截面梁的相同,便于工程应用。  相似文献   

4.
吴海洋  霍莉莉 《钢结构》2010,25(7):23-25,40
薄壁钢梁广泛应用于工业与民用建筑中,对薄壁钢梁的稳定分析,是结构设计领域的一个重要课题。利用大型有限元分析软件ANSYS11.0对设置交叉加劲肋的梁进行非线性有限元分析,在大量有限元分析的基础上,通过对GB50017—2003《钢结构设计规范》中梁的整体稳定性系数φb进行修正,提出交叉加劲肋梁的整体稳定性系数φc,最后给出了简单易行、安全可靠的弯扭屈曲承载力的实用计算公式。  相似文献   

5.
《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)中梁的整体稳定系数φb计算公式比较复杂,在计算压弯构件弯扭失稳承载力时,提供了相应的简化计算公式。修订的新规范对梁的整体稳定计算做出了较大调整,但计算公式仍较为复杂。而且修订的新规范仅对工字形和H形截面构件提供了简化公式,未对T型截面构件做出说明。通过对均匀弯曲的剖分T型截面受弯构件整体稳定系数计算公式推演,结合相关文献中各种φb计算公式的分析对比,提出合理的剖分T型钢压杆弯扭屈曲稳定系数简化公式。利用简化公式计算多根剖分T型钢压杆的整体稳定承载力,并对比有限元软件ANSYS分析结果,验证简化公式的正确性。  相似文献   

6.
袁静  童根树 《钢结构》2004,19(6):47-49,53
根据拉弯与压弯构件弯扭失稳的相似性 ,推导出弯扭失稳时拉力与弯矩的理论相关公式 ,并采用有限元法对公式进行了验证 ;参考现行钢结构设计规范提出了设计用的拉力弯矩相关公式 ,与欧洲规范EC3的公式进行了比较。结果表明 ,在弹性阶段 ,双轴对称截面的计算公式更加接近有限元计算结果 ,而对于单轴对称截面和T形截面 ,EC3的公式有时偏于不安全。  相似文献   

7.
新《钢结构设计规范》相对旧规范(GBJ17-88)增加了梁腹板考虑弯曲后强度设计的相关条文,对弯矩、剪力单独作用下的腹板屈曲临界应力作了修正。对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字梁,要求按规定配置加劲肋,并验算腹板的局部稳定性。计算局部稳定的相关公式随着临界应力的修正也作了相应的调整。为便于新标准的执行,故详细介绍规范条文修改的理论依据,比较新旧设计方法的差异,并通过设计实例说明了新的设计方法的优越性。  相似文献   

8.
近年来钢板肋支承玻璃幕墙在大型公共建筑中得到广泛使用,钢板肋截面面内受弯存在面外的稳定性问题,幕墙设计规范中未提及该部分设计方法,钢结构相关设计规范受弯稳定计算公式未明确板肋截面是否适用.结合以上问题,本文利用弹性稳定理论受弯构件临界弯矩通式,结合现行规范对稳定系数的修正,建议了钢板肋受弯稳定计算方法.为了验证该计算方法的适用性,对钢板肋分别进行弹性有限元分析和考虑初始缺陷、几何非线性以及材料非线性弹塑性有限元分析.结果表明,本文提出的钢板肋受弯稳定计算方法具有较高准确性,可为工程设计提供参考依据.  相似文献   

9.
林立孚 《工业建筑》2011,(Z1):388-390,364
采用ANSYS中非线性屈曲分析、线性屈曲分析(特征值屈曲分析)两种方法来确定结构的临界荷载和结构发生屈曲响应时的特征形状。对ANSYS得到的临界荷载与理论公式的临界荷载进行比较。用ANSYS非线性屈曲分析程序计算压弯构件的临界荷载。然后利用ANSYS有限元程序和GB 50017-2003《钢结构设计规范》对单跨对称门式刚架进行平面外稳定分析。  相似文献   

10.
与现行《钢结构设计规范》(GBJ17—88)相比,新修订的《钢结构设计规范》(GB50017—2002)对焊接工字梁腹板屈曲临界应力和局部稳定的计算作了较大的改动,增加了梁腹板考虑屈曲后强度设计的相关条文。对弯矩、剪力和局部压力单独作用下的腹板屈曲临界应力作了修正,考虑了板件的几何缺陷和材料非弹性性能,对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字梁,要求按规定配置加劲肋,并验算腹板的局部稳定性,计算局部稳定的相关公式随着临界应力的修正也作了相应的调整;建议承受静力荷载和间接承受动力荷载的焊接工字梁宜考虑腹板屈曲后强度,按考虑腹板屈曲后强度来计算梁的的抗剪和抗弯承载力,而不再验算腹板的局部稳定。本文详细介绍了规范条文修改的理论依据,比较了新旧设计方法的差异,并通过设计实例说明了新设计方法的优越性。  相似文献   

11.
薄壁钢梁中的横向正应力及其对强度和稳定性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
对工字形钢梁在横向分布和集中荷载作用下 ,各板件内的横向正应力进行了分析和比较 ,指出了在支座截面和跨中集中荷载作用截面 ,有时必须考虑这个横向正应力的影响。还对横向正应力对钢梁整体稳定性的影响采用板件稳定理论的方法进行了研究 ,并发现它对单轴对称截面的钢梁 ,在横向荷载作用下的稳定性有很大的影响。提出的钢梁稳定理论的新的表述 ,证实了传统的稳定理论 ,并且与采用ANSYS板壳单元进行的稳定性分析结果一致  相似文献   

12.
钢-混凝土组合梁的受扭试验与分析   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
为了研究钢-混凝土组合梁的抗扭性能,完成了4根不同配箍率的组合梁纯扭试验,借助结构分析软件,采用三维8结点实体单元的有限元模型,对组合梁纯扭试件在弹性阶段的变形、截面应力分布情况进行了分析。试验和分析结果表明:受扭承载力主要由混凝土翼板提供,翼板的截面尺寸是影响极限承载力的主要因素,其中翼板厚度对组合梁受扭承载力的影响更为显著;而配箍率对组合梁受扭承载力的影响并不大。其它条件相同时,当配箍率为0.54%左右时,组合梁受扭承载力将达到最大。提出了组合梁弹性抗扭刚度计算公式和开裂扭矩计算公式;本文采用变角空间桁架模型,并结合已有的试验成果,提出了可供设计参考的极限承载力计算公式。公式计算结果与试验值吻合良好。  相似文献   

13.
工字钢梁在工业厂房中应用非常广泛,而平面外弯扭失稳是薄壁构件的主要失稳模式,比单独的扭转失稳和弯曲失稳要复杂的多。以往钢梁稳定研究主要集中在双轴对称截面,单轴对称截面的整体稳定性研究较少。为此,对承受跨中集中荷载和关于跨中对称的两点荷载的单轴对称工字钢梁进行了弹塑性弯扭屈曲分析,考虑初始变形和两种残余应力分布。通过算例分析得到不同截面尺寸和荷载作用点高度的稳定系数变化规律,以修正的ECCS公式为基础拟合得到了适用于单轴对称截面横向荷载作用下的弯扭屈曲稳定系数公式,该公式适用于的荷载作用点高度为剪心到上翼缘以上120mm,和截面宽高比为0.42~0.76范围内的单轴对称工字钢梁。与有限元计算结果对比表明,公式计算结果与有限元分析结果符合良好,且公式与有限元计算结果相比较为保守。  相似文献   

14.
Flexural strength limits of steel single-angle section beams should be calculated based on the full plastic moment capacities, local buckling resistance and lateral torsional buckling capacities of the angle sections. The angle section beams are generally under the effect of external loads applied along the direction of geometrical axes parallel to their legs, so that they cause simultaneous biaxial bending about both principal axes. The behavior of angle sections under biaxial bending is complicated. The stress distribution of the critical points of the section cannot be easily determined since all specific points need to be checked. Furthermore, the design specifications require the consideration of the full plastic moment capacities of angle sections. This brings up the question of determining the required increase in first yield moment in order to attain full plastic moment capacities. Since single-angle section beams are thin walled slender structural members, they cannot be designed only according to their elastic and plastic moment capacities. Lateral torsional buckling and local buckling cases need to be considered in determining nominal design moments. In this study, the bending moment about the minor principal axis is assumed to be less than or equal to the moment about the major principal axis. Under that condition the first yield moment capacities, the interaction diagrams between first yield and full plastic moment capacities and critical lateral torsional buckling moments are calculated. These values are obtained by means of dimensionless coefficients, and design procedures have been given for the case of biaxial bending for single-angle section beams taking LRFD [LRFD Load and resistance factor design of single-angle members. Chicago (IL): American Institute of Steel Construction; 2000] rules into account.  相似文献   

15.
This paper is concerned with the elastic lateral–distortional (LD) buckling of single span steel monorail I-beams and its influence on their design strengths. The distortion of a slender web reduces the elastic buckling resistance of an intermediate length beam below its flexural–torsional (FT) resistance. A finite element computer program was used to study the elastic LD buckling of single span beams. The LD to FT buckling moment ratios were generally higher for simply supported beams with bottom flange central concentrated loads than for uniform bending, and lower for shear centre concentrated loads. For beams with bottom flange loading and unrestrained bottom flanges, there were very significant reductions in these ratios, but they increased when rigid web stiffeners or top flange torsional restraints were provided at the supports. For beams with bottom flange loading and unrestrained bottom flanges, the reductions in the elastic buckling resistance were greater for beams with stocky flanges than for slender flanges. Approximations were found for estimating the reduced resistances which were generally of high accuracy or conservative, and for estimating the increased resistances caused by elastic and rigid top flange end torsional restraints. A method of designing steel beams against LD buckling was proposed and its use demonstrated by a worked example.  相似文献   

16.
压弯钢构件在循环荷载作用下的非线性弯扭屈曲   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
本文根据非线性有限元的基本理论,采用基于修正的拉格朗日法描述的八节点超参数壳体单元,考虑几何非线性和材料非线性,结合混合强化本构关系,编制了非线性有限元计算程序。对压弯钢构件在循环荷载作用下的弹塑性弯扭屈曲进行计算机模拟,系统分析了H形截面压弯钢构件的滞回特性,以及翼缘宽厚比、腹板高厚比、构件轴压比和长细比对压弯钢构件弯扭屈曲的影响规律。通过对计算结果的比较,提出了强烈地震条件下,H形截面压弯钢构件在循环荷载作用下保持整体稳定,满足延性要求,具有较高屈曲后强度的长细比和板件宽厚比限值。  相似文献   

17.
为了研究悬伸梁和双跨连续梁在集中荷载作用下的整体稳定性能,对两种单轴对称截面形式(上翼缘加强、下翼缘加强)、两种悬伸长度(1200mm、1600mm)共计5根悬伸梁,以及一种单轴对称截面形式(上翼缘加强)、三种相邻跨度之比(1∶0.48、1∶0.64、1∶1)共3根双跨连续梁进行了试验研究。在进行破坏试验前,对悬伸梁进行了三种荷载作用位置的弹性试验,对连续梁进行了三种加载比例的弹性试验,并利用Southwell法确定了临界荷载。试验研究结果表明:当最大弯矩出现在悬伸梁的简支跨且上翼缘受压时,上翼缘加强构件稳定承载力明显高于同尺寸的下翼缘加强构件;悬伸长度为1600mm的构件承载力明显高于悬伸长度为1200mm的构件承载力;荷载作用在简支梁段跨中时构件稳定承载力最低,荷载作用点离中间支座越近构件稳定承载力越高。双跨连续梁中,在等比例加载时,相邻跨度之比越大,构件稳定承载力越高。此外,对试验进行了有限元模拟,计算结果与试验结果吻合良好。  相似文献   

18.
在上下翼缘之间焊接缀板是提高工字梁抗扭性能的一种措施。但缀板对构件提供的约束目前还没有合理的计算模型。所建模型 ,考虑了缀板的面内剪切变形、弯曲变形和自由扭转变形 ,同时还考虑了与缀板连接部位工字形截面翼缘的局部弯曲变形。以板件有限元数值分析的结果为标准 ,对模型中的待定参数进行了拟合 ,获得了简单的缀板翘曲约束刚度的计算公式。大量的计算对比表明 ,提出的约束刚度计算公式有良好的精度 ,略偏保守。分析也发现 ,缀板对构件整体的抗扭刚度有一定的作用  相似文献   

19.
《钢结构》2012,(2):81-82
讨论了一般强度和高强度多孔钢梁在组合屈曲模态下的非线性分析。建立一个考虑腹板和翼缘初始几何缺陷、残余应力和材料非线性等情况的多孔钢梁的三维有限元模型。用具有不同长度,不同截面,不同荷载条件和不同失效模态的多孔梁的试验结果验证了此有限元模型。该模型能计算多孔梁的失效荷载,跨中荷载-挠度关系和失效模态。用120根多孔梁的有限元计算数据进行了参数分析,研究截面几何尺寸,梁长和钢材料强度对多孔梁强度和屈曲性能的影响。参数研究结果显示:由于组合腹板的扭转和腹板后屈曲引起的多孔梁失效对承载力有很大的影响。对于长细比较小的多孔梁,应用高强度钢材料将能显著提高失效荷载值。将有限元计算得到的失效荷载与利用澳洲规范计算的多孔梁平面外屈曲计算结果进行了对比,发现规范的计算结果对于平面外屈曲的一般强度多孔梁是不保守的,而对于组合腹板扭转和腹板后屈曲的高强度多孔梁的失效则非常保守。  相似文献   

20.
The problem of interactive buckling and post‐buckling of intermediate length thin‐walled columns built of laminated plate elements subjected to compressive load has been proposed and solved analytically. Pultrusion columns have wide‐range applications in high‐rise building due to their low weight and high load carrying capacity. Classic stability theory and laminate theory were implemented to prove the existence of mixed‐mode buckling in thin‐walled pultrusion columns. Interactive stability modes can result in lower loading capacity of most compressive members and affects their post‐buckling behaviour in major proportions. Interactive buckling load analysis has been performed by means of a simplified theoretical model and verified by means of numerical analysis. The calculations were carried out for commonly used square section thin‐walled composite columns dimensions. The post‐buckling performance of selected sections has been investigated and an optimum layup configuration criterion for each section has been extracted according to pre‐ and post‐critical behaviour. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

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