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本文对山形门架中常用的构件—楔形变截面构件进行了研究和分析。研究内容主要是此类构件的应力分析和平面内的弹塑性稳定。本文构件采用了只有腹板高度沿构件长度方向渐变,而其翼缘尺寸、腹板厚度均不变、双轴对称的楔形变截面工字型构件。本文包括以下几个方面的内容: 首先,利用基本弹塑性理论从应力—应变方面研究了楔形变截面构件分别在横向荷载和轴向荷载作用下的正应力、剪应力,得到了这两种应力分别在两种荷载作用下的应力表达式,结果表明:(1)横向荷载作用下:楔形变截面构件的正应力公式与等截面构件的正应力公式比较接近,所以在实际工程中楔率均比较小的情况下可用后者代替前者来计算楔形变截面构件的正应力;楔形变截面构件剪应力公式与等截面构件的剪应力公式的差别在楔率变大的情况下逐渐变大,在楔率比较大时腹板形心处的剪应力变得比翼缘与腹板交界处的剪应力小。(2)轴向荷载作用下:楔形变截面构件的正应力和剪应力公式与等截面构件的正应力公式比较接近。 第二,基于ANSYS结构非线性分析的有限元法,用ANSYS8.0建立了楔形变截面构件的有限元模型,并求解了构件极限荷载;基于数值积分和稳定问题的基本原理,编制了楔形变截面构件极限承载力计算程序,并与现行规范计算等截面构件极限承载力的方法进行了验证,结果发现本文程序的计算结果具有良好的准确性。 第三,利用本文所编制数值积分程序计算了变截面压弯构件在偏心矩e=1000mm时的极限承力,并与现行规范和有限元程序所得的极限承载力相比较。讨论腹板高厚比、楔率和构件长细比对楔形变截面形构件平面内极限承载力的影响。