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腹板加劲卷边槽钢梁相关屈曲及屈曲后性能研究

作　者: 王晓燕
导　师: 陶忠
学　校: 昆明理工大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 卷边槽钢梁 相关屈曲 局部屈曲 畸变屈曲 腹板中间V型加劲
分类号: TU392.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文就薄壁卷边槽钢梁以及腹板纵向中间V型加劲薄壁卷边槽钢梁进行了相关屈曲的理论分析和ANSYS有限元计算,研究的主要内容包括：1.对不同边界条件和加载情况的单板和薄壁卷边槽钢梁短柱进行了相关屈曲计算,经典理论和试验值结果对比表明吻合较好；2.通过引入相关屈曲系数Kc和嵌固系数χ来分别考虑卷边和翼缘宽度对槽钢梁屈曲的影响,并获得了卷边槽钢梁临界相关屈曲应力的计算公式；3.引入稳定系数Mcr/My作为被加劲梁的稳定性判断指标,以加劲刚度比和加劲面积作为加劲肋的相关参数,获得加劲参数对不同稳定性梁相关屈曲的影响曲线,并以此为依据对卷边槽钢梁进行了稳定性划分,对卷边槽钢梁的加劲肋设计提供了一定的理论指导；4.通过有限元双重非线性计算了不同稳定性的8个卷边槽钢梁进行屈曲后强度计算。最后,总结了本文研究工作的局限和不足,对后续的研究工作提出了一些建议。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-19
  1.1 引言  9
  1.2 冷成型薄壁构件的稳定理论及稳定分析方法  9-11
    1.2.1 薄壁构件的稳定理论的发展和研究现状  10-11
    1.2.2 薄壁构件的稳定性的分析方法  11
  1.3 薄板稳定理论概述  11-13
    1.3.1 小挠度理论  12
    1.3.2 大挠度理论和板屈曲后强度  12-13
  1.4 加劲板及加劲构件的稳定承载力  13-15
    1.4.1 冷成型钢设计中对加劲的定义  13
    1.4.2 加劲板稳定承载力理论  13-14
    1.4.3 最优加劲原则的确定  14-15
  1.5 ANSYS稳定分析基本理论  15-16
    1.5.1 特征值屈曲分析  15-16
    1.5.2 非线性分析  16
    1.5.3 双重非线性分析  16
  1.6 本文研究的主要内容和方法  16-19
    1.6.1 研究内容  16-17
    1.6.2 研究方法  17-19
第二章 薄壁板组相关屈曲的有限元研究  19-36
  2.1 引言  19
  2.2 本文建立的基础理论  19-22
    2.2.1 基本假定  19-20
    2.2.2 等效边界条件  20-21
    2.2.3 单元位移形函数  21-22
  2.3 有限元数值分析  22-35
    2.3.1 计算分析程序介绍  22-25
    2.3.2 计算结果及方法的评价  25-35
  2.4 小结  35-36
第三章 加劲参数相关屈曲的有限元分析  36-67
  3.1 引言  36
  3.2 槽钢梁的弹性屈曲  36-54
    3.2.1 纯弯情况下槽钢梁的弹性屈曲  39-47
    3.2.2 横向力作用情况下槽钢梁的弹性屈曲  47-54
  3.3 加劲参数对于槽钢梁屈曲性能的影响  54-64
    3.3.1 加劲肋基本理论  54-56
    3.3.2 机械V型加劲肋对单块板的影响  56-59
    3.3.3 机械V型加劲肋对卷边槽钢梁的影响  59-64
  3.4 卷边槽钢梁的划分  64-65
  3.5 小结  65-67
第四章 屈曲后强度有限元分析  67-79
  4.1 引言  67
  4.2 屈曲后强度理论  67
    4.2.1 有效宽度法  67
  4.3 冷弯薄壁卷边槽钢梁极限承载力的计算法  67-70
    4.3.1 有效宽度法  68
    4.3.2 直接强度法  68-70
  4.4 ANSYS非线性屈曲后分析  70-72
    4.4.1 结构非线性分析概述  70-71
    4.4.2 影响计算收敛的因素  71-72
  4.5 加劲卷边槽钢梁的极限承载力的有限元分析  72-78
    4.5.1 材料的本构关系及承载力准则  72-73
    4.5.2 卷边槽钢梁屈曲后强度分析  73-78
  4.6 小结  78-79
第五章 结论、建议及留待解决的问题  79-80
  5.1 结论  79
  5.2 建议及留待解决的问题  79-80
致谢  80-82
参考文献  82-86
附录A 攻读学位期间发表的论文  86

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 金属结构 > 各类钢结构 > 型钢结构
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