正弦波纹腹板工形截面悬臂钢梁的弹性整体稳定研究

分析了上翼缘作用均布荷载的正弦波纹腹板悬臂钢梁的整体稳定性能影响因素,并对构件的弹性弯扭屈曲荷载的计算方法进行了探究。借助有限元分析软件ABAQUS计算了构件弹性弯扭屈曲临界荷载,比较了不同情况下构件的弹性弯扭屈曲临界荷载,确定了影响因素及影响大小。尝试根据已有的研究寻找计算正弦波纹腹板悬臂钢梁的稳定承载力的方法,并将计算结果与有限元解进行了对比,检验了计算方法的可行性。结果表明:腹板波长对波纹腹板悬臂钢梁整体稳定性能影响最大,腹板波长变化几乎没有影响;减小翼缘尺寸能够凸显出波纹腹板悬臂钢梁的优势;根据已有理论计算正弦波纹腹板悬臂钢梁的整体稳定存在较多问题。     

波浪腹板H型钢柱弱轴弹性整体稳定性能研究

为研究波浪腹板H型钢柱绕弱轴的弹性整体稳定性,采用Timoshenko能量法推导出了轴心受压情况下波浪腹板H型钢柱的弹性临界荷载计算公式,分析了构件各参数对波浪腹板H型钢柱临界荷载的影响,并将本文公式结果分别与直腹板H型钢柱、其他学者得到的弹性临界荷载公式进行了对比。研究表明,波浪腹板H型钢柱的弹性临界荷载随着柱高的增大呈抛物线下降。波浪腹板H型钢柱的临界荷载高于直腹板H型钢柱,且随波幅的增大而增大,波长的变化则影响很小。忽略波浪腹板对截面惯性矩的贡献会低估临界荷载值,腹板厚度越大,偏差越大。本文提出的公式形式简单,使用方便,精度高。     

H形截面悬臂钢梁的弹性稳定研究

引用现行规范计算悬臂梁的总势能方程，通过假设位移边界条件得出了均布荷载，集中荷载及其共同作用时H形截面悬臂钢梁弹性稳定的计算方法，且对荷载作用点位于截面不同高度的情况进行分析，得出其解析解，并据此建议H形截面悬臂钢梁的合理布置，H形悬臂钢梁稳定计算进行探讨。     

工形截面钢拱结构腹板在径向均布荷载作用下的弹性屈曲

焊接工形截面钢拱结构具有造型美、受力性能好、制作简便等优点,在国内外均得到了较为广泛的应用.然而,我国还没有钢拱结构的专用技术规程,现行钢结构设计规范及技术规程中也都没有针对钢拱结构的技术条文.相比较于直梁、柱中的腹板,焊接工形截面钢拱的腹板同样存在着正应力和剪应力,但两者最大的不同在于腹板的几何形状.钢拱的腹板呈弧形...     

不同波纹腹板钢梁弹性整体稳定性能对比分析

基于有限元分析方法对用钢量相同的折线形、梯形、正弦曲线形波纹腹板钢梁进行了弹性的特征值屈曲分析,综合考虑了腹板厚度、钢梁高度、波纹周期等几何参数变化的影响,对比分析了3种波纹腹板钢梁的弹性整体稳定临界荷载。分析结果表明,用钢量相同的3种波纹腹板钢梁,折线形波纹腹板钢梁弹性整体稳定承载力较高。     

焊接工字形截面组合钢梁腹板屈曲后整体稳定性探析

正1工字梁腹板屈曲后对整体稳定性影响问题的提出对于组合截面钢板梁的腹板,因屈曲而发生微小出平面位移之后,在腹板的中面上将产生薄膜拉应力,此时梁犹如一桁架结构,张力场产生的薄膜拉应力好似桁架的斜拉杆,梁翼缘犹如弦杆,横向加劲肋则起到竖杆的作用,这就使得腹板屈曲后还可以在一定范围内继续承受逐渐增大的荷载。我国现行钢结构设计规范正是基     

复合荷载作用下简支钢梁弹性弯扭屈曲研究

为建立复合荷载作用下简支钢梁弹性弯扭屈曲的设计理论,提出不同类型、不同作用点的横向荷载和不等端弯矩共同作用下的弯扭屈曲总势能方程。采用Rayleigh-Ritz法推导复合荷载作用下临界弯矩M_cr的通用计算式及系数（参数）C₁′、C₂′a、C₃′的计算式,并得到复合荷载作用的C₁′、C₂′a、C₃′与单一荷载作用的系数C₁、C₂、C₃的关系。采用Rayleigh-Ritz法推导临界荷载的通用计算式,并通过数值算例验证其正确性,最后分析钢梁自重对弯扭屈曲临界荷载的影响。研究表明：复合荷载作用下的临界弯矩Mcr通用计算式可完全采用单一荷载作用下的M_cr通用计算式表示;钢梁自重对其弯扭屈曲临界荷载的影响较小,计算中可忽略不计。     

焊接工字形截面钢梁整体稳定性能研究

为研究不同强度等级的钢材对焊接工字形截面简支梁整体稳定性的影响,依据现有Q235、Q345和Q460三种级别钢材强度的简支梁试验数据,验证采用ANSYS有限元程序所建立的简支梁有限元分析模型是准确可行的。根据验证的有限元模型对屈服强度为235、345MPa和460MPa的钢梁进行整体稳定性能的有限元分析。结果表明钢梁的整体稳定承载力会随着钢材强度的提高而提高,但增高幅度随着钢材强度的提高而逐渐减小。     

双层均布荷载作用腹板开孔混凝土简支箱梁模型试验研究分析

为实现城市双层交通,以1∶6比例设计了腹板开孔混凝土箱梁,对其在双层均布荷载作用弹性工作状态下的受力性能进行了试验研究。基于试验结果建立有限元模型对其进行分析,在理论值与试验值吻合的基础上,讨论了开孔与否对试验梁弹性阶段受力性能的影响。研究表明:均布荷载作用在双层箱梁底板其实测跨中挠度比相同荷载作用于顶板时增大9.7%,底板加载对腹板开孔混凝土简支箱梁的挠度有较大影响;较不开孔箱梁而言,各工况作用时开孔箱梁跨中挠度增大22.9%~28.1%,且开孔梁在各工况作用下截面剪力滞系数增大,最大增大量值达62.0%。因此,腹板开孔对承受双层荷载钢筋混凝土简支箱梁抗弯受力性能有较大影响。     

“上”形截面钢梁弯扭联合作用下整体稳定性分析

为对“上”形截面钢梁弯扭联合作用下的整体稳定性进行分析,采用有限元数值计算方法,通过失稳模态考虑构件L/1 000（L为跨径）的几何初始缺陷,对比已有文献试验结果,验证了模拟方法的正确性,在此基础上,对跨中集中荷载和满跨均布荷载作用下的简支“上”形截面钢梁整体稳定性进行分析,通过曲线拟合给出了“上”形截面钢梁整体稳定系数计算公式,分析了荷载偏心距和跨径对稳定承载力及弯扭效应分配的影响。研究结果表明:通过失稳模态考虑构件L/1 000几何缺陷可以准确地计算稳定承载力;“上”形截面钢梁整体稳定系数的取值较国标规范工字梁小,且均布荷载较集中荷载小;“上”形截面钢梁的稳定承载力随着偏心距和跨径的增加逐渐降低,且影响程度也逐渐变小;偏跨比较大时,失稳破坏主要由扭转效应引起,偏跨比较小时,则主要由弯曲效应引起;集中荷载较均布荷载更容易使“上”形截面钢梁失稳;使用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018—2002）进行“上”形截面钢梁的整体稳定性验算会偏于不安全。     

国产轧制H型钢梁整体稳定性的研究

运用有限元方法 ,考虑初始缺陷及扭转惯性矩It 的影响 ,计算国产轧制H型钢梁的稳定承载力 ,并与《钢结构设计规范》(GBJ1 7- 88) (以下简称“规范”)计算焊接工字梁的方法进行对比。通过计算发现当轧制H型钢梁的截面高度较大时 ,用“规范”中焊接工字梁的计算方法来计算轧制H型钢梁的稳定承载力是不安全的 ,给出了修正的设计公式     

波折腹板H形截面梁的有限元分析

波折钢腹板相对于平直钢腹板具有优异的抗屈曲性能和良好的局部稳定性.利用ANSYS有限元软件分别建立了波折腹板H形截面梁和平直腹板H形截面梁的有限元模型,通过对比总结分析两种梁在轴压力、弯矩和剪力作用下的截面应力分布情况的差异,得出波折腹板H形截面梁在轴压力和弯矩作用下由翼缘承担大部分荷载,在剪力作用下由腹板承担大部分荷载.得到的结果可以为相关结构设计提供一定的参考.     

不同波纹腹板钢梁弹塑性整体稳定性能对比分析

基于有限元分析软件对用钢量相同的折线形、梯形、正弦曲线形波纹腹板钢梁进行了弹塑性非线性分析,同时考虑了几何初始缺陷以及几何非线性和材料非线性,并综合考虑了腹板厚度、钢梁高度、波纹周期等几何参数变化对钢梁弹塑性整体稳定性能的影响。通过非线性屈曲分析,对比分析了3种波纹腹板钢梁的弹塑性整体稳定临界荷载、荷载-侧向位移曲线以及临界荷载时的钢梁上翼缘的应力分布。结果表明,用钢量相同的3种波纹腹板钢梁,折线形波纹腹板钢梁弹塑性整体稳定承载力较梯形和正弦曲线形高。     

折线形腹板H型钢梁翼缘局部稳定性能研究

通过ANSYS软件研究折线形腹板H型钢梁受压翼缘的局部稳定性能。将有限元模型的波幅设为0,折线形腹板H型钢梁的翼缘局部稳定问题即变成平腹板梁翼缘的局部稳定问题。将有限元模型中令波幅为0得出的计算结果与已有研究结果进行对比分析,验证了模型的正确性。最后,根据有限元分析得出的一系列结果,得到翼缘的两种屈曲模态,并推导出翼缘宽厚比限值的计算式。     

T形截面腹板受压铝合金压弯构件稳定性能研究

H形截面铝合金压弯构件的设计方法在工程中往往直接应用于T形截面构件,这一现状与后者的稳定性能并不相符。根据有限元方法对腹板端受压较大的T形截面铝合金压弯构件的平面内稳定承载力进行了参数分析。分析方法中考虑了材料非线性、几何非线性和初始缺陷的影响,对三种T形截面和两种典型合金类型(弱硬化合金和强硬化合金)进行了计算,并比较了GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》推荐算式、文中建议公式和数值方法所得的计算结果。结果表明:GB 50429—2007推荐算式偏于安全较多,而文中提出的算式更为精确并足够安全。     

简支工字型钢梁在均布荷载作用下临界荷载的计算

主要给出了均布荷载作用下简支工字型钢梁临界荷载计算公式完整的推导过程。     

非均布对称荷载下抛物形拱结构屈曲研究

针对抛物形拱结构面内稳定课题的复杂性,对竖向非均布对称荷载作用下无铰抛物形浅拱进行了平面内稳定分析,利用虚功原理对浅拱进行非线性屈曲研究,得到对称荷载下的二次多项式分布时的屈曲控制方程,当荷载系数满足该控制方程时抛物拱发生临界屈曲,为抛物形拱坝的屈曲研究提供了基础;基于荷载强度整体等效折减法给出了非均布对称荷载作用下的屈曲安全系数计算,为相关工程如大跨度抛物线拱桥结构、大跨度抛物线钢结构体育馆顶棚、大跨度厂房屋顶等结构稳定计算提供理论参考。     

钢梁腹板稳定性计算的实用方法研究

本文根据国内外对钢结构稳定性的研究成果,并运用承载力极限状态法,对钢梁腹板稳定性计算的实用方法进行了探讨。为保证在钢梁设计中的腹板稳定,本文对在不同的高厚比下,如何合理布置纵、横向加劲肋提出几点建议。     

复杂荷载作用下单向受弯简支钢梁的弹性临界弯矩

为了研究单向受弯简支钢梁的弹性弯扭屈曲理论,尤其是复杂荷载作用下的临界弯矩计算,针对端弯矩和任意集中荷载共同作用下的简支梁,首先给出了能够模拟复杂变形并满足边界条件的侧向弯曲变形函数和扭转变形函数,以及任意荷载下的构件弯矩表达式,然后采用Rayleigh-Ritz法推导出了简支梁临界弯矩及其参数的通用计算公式,临界弯矩计算公式与传统公式在形式上完全相同,便于应用。算例分析表明：该通用公式不仅适用于端弯矩、任意集中荷载、满跨均布荷载单独作用下的简支梁,也适用于端弯矩和任意集中荷载共同作用下的简支梁,具有广泛的适用性,且精度较高。