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简支楔形变截面工字形梁弯扭屈曲分析

作 者: 郭玉
导 师: 戴素娟
学 校: 山东科技大学
专 业: 结构工程
关键词: 楔形变截面 受弯构件 参数分析 回归分析
分类号: TU392.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 33次
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内容摘要


近几年来轻型门式刚架结构在工业及民用建筑中均得到了广泛的应用,因为受力合理,大量的楔形构件也出现在该类结构中。国内外的众多学者已经对楔形变截面梁进行了大量的研究,国内的钢结构著作和规程也给出了楔形变截面梁的相关公式,但是此类公式尚存在一些问题,例如计算精度差、计算结果过于保守、缺乏经济性,仍需进一步的研究。本文主要包括三个部分的内容,第一部分收集整理资料并对比分析《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)、《钢结构稳定理论与设计》和EC3 (Eurocode 3:Design of steel structures)中有关楔形变截面梁稳定的公式,并对欧洲规范EC3没有涉及的楔形变截面梁部分加以补充从而更加准确地分析和计算楔形变截面梁的弹塑性弯扭屈曲临界荷载。第二部分应用非线性有限元理论并结合ANSYS软件,在大挠度、弹塑性范围内建立楔形工字形截面梁的有限元模型。通过有限元计算得出的构件承载力、屈曲模式、应力分布等结果。第三部分对楔形工形截面梁进行影响承载力的参数分析及临界荷载折减系数拟合。本文通过改变有限元模型的翼缘宽厚比、腹板宽厚比和楔率,得出构件稳定承载力的有限元结果,研究了上述几何参数对楔形变截面梁弹塑性稳定承载力的影响,并利用SPSS16.0进行承载力折减系数公式拟合。最后分析对比有限元的计算结果与修正的EC3公式、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)和《钢结构稳定理论与设计》公式的计算结果。经过上述的对比分析,修正公式比另外两种公式的计算精度有很大地提高,也更具有经济性,并且误差处在一个可行的范围内,可以作为楔形变截面梁承载力计算的一个重要的参考。

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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 > 轻钢结构
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