冷弯薄壁卷边槽钢的畸变屈曲荷载简化计算

以理论研究成果为基础,结合应用有限条屈曲分析程序,对冷弯薄壁卷边槽钢在偏心受压和纯弯曲下的弹性畸变屈曲荷载进行了分析.基于对轴心受压和纯弯曲两种极端荷载情况下畸变屈曲荷载的参数分析,提出了屈曲临界半波长度和考虑翼缘自身剪切与畸变影响的修正参数的近似计算公式;对腹板提供给翼缘板的转动约束刚度进行了讨论,提出了精度较高的线性计算公式;利用以上结果,提出了确定冷弯薄壁卷边槽钢在偏心受压和纯弯曲下的弹性畸变屈曲荷载简化公式.比较研究表明,简化公式具有足够的精度,便于手算,实用性强,可供工程设计人员和各国冷弯薄壁型钢设计规范修订相应内容时参考.     

冷弯薄壁卷边槽钢开孔腹板屈曲后性能的试验研究

本文通过42根腹板开孔的冷弯薄壁卷边槽钢短柱段试验,分析了开孔腹板的屈曲后性能。文中讨论了孔对板内应力分布的影响及开孔板的破坏机理,初步探讨了在孔径及板的宽厚比不同时,孔边应变集中的规律。最后给出了确定开孔板极限承载能力的有效宽度b_6建议公式。     

开孔冷弯薄壁槽钢柱偏载稳定性能研究

为研究开孔冷弯薄壁卷边槽钢柱在偏载作用下的稳定性能,通过有限元方法对既有试验进行模拟分析以验证其可靠性,分析了孔洞、偏心距对试件的承载力、荷载位移曲线及屈曲失效模式的影响。结果表明：孔洞、偏心距的存在,改变了构件的屈曲失效模式,从而导致构件的极限承载力降低,使荷载位移曲线上升段斜率及下降幅度发生改变。此外,试件受正向偏心荷载时的承载力下降幅度大于受负向偏心荷载时,试件受正向偏心荷载时会出现承载力上下波动的现象。     

冷弯薄壁三次卷边槽钢轴压开孔立柱承载力研究

对冷弯薄壁三次卷边槽钢轴压开孔短柱进行试验研究,并采用有限元软件ANSYS进行计算,对比分析了ANSYS、中国规范和北美规范的计算结果以及开孔对立柱承载能力的影响。研究结果表明：冷弯薄壁三次卷边槽钢轴压开孔立柱的破坏模式均出现畸变屈曲;中国规范有效截面法间接计入了畸变屈曲的影响,与北美规范计算结果吻合良好;开孔明显降低了立柱的承载能力,且变化规律与工程中常规轴心受压构件不符,对于冷弯薄壁三次卷边槽钢承载力的开孔折减在设计中应予以足够的重视,其开孔折减系数对于文中截面可取为K=2.41×10 －5λ 2－3.78×10 －3λ+9.59×10 －2。     

开孔冷弯薄壁型钢受弯构件稳定性能研究

为研究开孔冷弯薄壁卷边槽钢受弯构件稳定性能,采用有限元方法对其进行受力分析.首先利用已有试验结果验证有限元数值模拟的可行性,然后研究孔洞的存在以及孔径的改变对非纯弯构件屈曲失效模式及极限承载力的影响.结果表明:孔洞对构件的屈曲失效模式有一定的影响;当构件孔径较小时,其抗弯承载力与未开孔构件相比变化不大,部分构件甚至出现承载力细微增加现象;当孔径进一步增大时,其抗弯承载力出现下降.     

薄壁卷边槽钢梁板件相关屈曲分析及受压翼缘的有效宽厚…

对薄壁卷边槽钢梁的翼缘、腹板、卷边的相关屈曲进行了有限元分析，对卷边的合适宽度提出了建议值，分析表明，当卷槽钢受弯时腹板对受压翼缘屈曲有较强的嵌固作用，常用截面内受压翼缘的屈曲系数可达到３．８以上。现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（ＧＢＪ１８－８７）中不分轴压和弯曲笼统采用１．３５是浊合理的。     

腹板开孔冷弯薄壁钢轴压构件畸变屈曲承载力试验研究

对26根屈服强度235MPa腹板开圆孔冷弯薄壁型卷边槽钢截面轴压构件进行畸变屈曲承载力试验研究,分析了构件屈曲模式和极限承载力,采用国家规范GB50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》计算构件承载力、非线性有限元数值模拟结果与试验结果进行分析比较。在此基础上,对腹板开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件的承载力合理计算模式进行研究。结果表明,对于中等长度腹板开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件主要出现畸变屈曲模式;腹板开孔在对构件畸变屈曲稳定承载力有一定的降低作用,采用折减构件有效截面面积的方法可计算开孔构件的畸变屈曲稳定承载力。     

卷边槽钢梁受压翼缘畸变屈曲时的屈曲系数

通过对卷边槽钢梁畸变屈曲形式的分析，提出了受压翼缘屈曲系数ｋｆ的计算公式，并结合我国常用卷边槽钢的截面尺寸，提出了在受压翼缘屈曲系数ｋｆ≥４．０时板件长宽比α的限值以及在板件长宽比超过此限值时ｋｆ的最低值。指出了我国现行规范《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（ＧＢＪ１８－８７）把受弯卷边槽钢梁受压翼缘的屈曲系数按轴心受压时的１．３５考虑过于保守。     

腹板开孔Σ形复杂卷边槽钢轴压承载力试验

以不同截面形式的腹板开孔薄壁钢构件轴压性能为研究对象,分别对复杂卷边槽钢、Σ形复杂卷边槽钢两种截面形式,共10根腹板开孔轴压简支柱进行了承载力试验。试验结果表明,与相同用钢量下的腹板开孔复杂卷边槽钢相比,腹板开孔Σ形复杂卷边槽钢轴压构件的承载效率可提高30%~50%。与相同条件下的不开孔构件轴压试验相比,开孔构件的破坏模式基本不变,但破坏位置多发生在孔洞附近。利用有限元软件对试验进行模拟分析,模拟结果与试验结果吻合良好。以此为基础,采用有限元模拟对比了相同截面形式下腹板开孔和不开孔轴压构件的承载效率和应力云图,结果表明,与同截面的不开孔构件相比,腹板开孔复杂卷边槽钢的承载效率平均下降6.15%,腹板开孔Σ形复杂卷边槽钢的承载效率平均下降25.57%。孔洞的存在改变了构件的应力分布情况,较大应力区域和最大应力点均出现在孔洞附近。     

冷弯薄壁槽钢柱相关屈曲的试验研究

本文对冷弯薄壁槽钢柱进行了系列试验研究。在测试过程中采用了先进的光栅技术,将目前还不太普遍使用的小面积光栅测试推进到沿柱长的大面积测试中,获得了加载过程中柱子波形的全程变化图,进而得到了一系列有价值的结论。试验结果与现行薄壁型钢规范以及理论分析结果进行了比较,并提出了现行规范的修改建议式。     

冷弯卷边槽形截面双向偏压柱的弹塑性有限元极限承载力分析

求解了承受双向偏心荷载任意开口薄壁截面的弹性平衡方程,获得此类柱适用于任何边界条件的弹性解析解。应用有限元法发展了任意开口薄壁截面柱在双向偏心荷载下的弹性理论,并编制了模拟计算程序,对有限元弹性解和弹性解析解进行了比较,理论计算和实验结果吻合较好。     

冷弯薄壁型钢柱局部与整体屈曲

本文用有限条法分析了冷弯槽钢、卷边槽钢柱的局部和整体屈曲以及局部与整体的相关屈曲问题。分析中考虑了材料的弹塑性、截面弯角处的冷加工效应所引起屈服应力的提高以及应力应变曲线圆滑过渡等特性。     

波纹腹板H型钢梁受压翼缘局部稳定理论研究

提出梯形波纹腹板H型钢梁翼缘局部失稳的理论计算模型,指出波纹腹板对翼缘失稳相当于提供绕腹板轴心线的弹性转动约束作用.根据边界条件假设,采用理论推导得到了翼缘局部弹性屈曲应力的三角级数解,利用有限元分析验证了边界条件假设及理论模型的有效性.指出相比于平腹板,波纹腹板对翼缘具有更强的约束作用.     

槽型波纹板组结构的局部屈曲承载能力研究

槽型波纹板组构件是组成拱型波纹钢屋盖结构的基本单元，截面中由冷成型引起的不规则波纹状褶皱和残余应力，使其工作机理复杂，难以进行精确的理论分析．另外，截面板件的宽厚比已大大超过我国冷弯薄壁型钢结构技术规范规定的上限，其局部屈曲承载能力成为影响结构极限承载能力的主要因素之一．本文根据槽型波纹板组截面的特殊工作状态和边界约束条件，采用有限元方法对其局部相关屈曲特性进行了理论分析，并与足尺模型试验结果进行了比较分析，表明拱型波纹钢屋盖结构的极限承载能力取决于其在半跨均布荷载作用下槽型波纹截面板组的局部屈曲承载能力．     

纵向加劲肋对钢梁腹板弹塑性屈曲承载能力影响的研究

对工字钢梁腹板在纯弯作用下的弹塑性屈曲承载力能力进行了理论计算和试验研究,并进行了对比分析,着重研究了纵向加劲肋刚度对腹板屈曲系数影响,对现行的有关条款进行了讨论。     

波纹槽型截面板组轴心受压下的特征值屈曲分析

拱形波纹钢屋盖结构是一种薄壁轻型钢结构,由于其截面形式复杂,在荷载作用下的结构整体稳定与板组局部稳定是其研究重点.采用有限元法对波纹钢屋盖结构的一种截面形式-波纹槽型截面板组进行了轴心受压下的局部相关屈曲特征值分析,研究其在各种条件变化下的屈曲特性,得到的分析结论能用于指导工程实践.     

工字梁在纯剪作用下翼缘对腹板屈曲的约束作用

本文采用柱屈曲特征函数应用伽勒金法计算了工字梁在纯剪作用下腹板局部屈曲时翼缘的弹性约束，得到的结果表明我国新修订的（钢结构设计规范）（ＧＢＪ１７—８８）采用的约束系数是合理的。