楔形H型钢薄腹梁屈曲性能研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qncy1235p
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
轻型门式刚架结构因其轻巧、成型灵活、施工快、承载能力高等诸多特点备受青睐,成为目前国内应用最为广泛的钢结构形式之一。门式刚架结构的梁柱经常采用薄腹开展的楔形H型钢构件。这类构件的屈曲作用复杂,同时目前国内外相关研究尚多在弹性、静力荷载作用的范围内,而对其滞回性能则有待进行深入研究。因此对楔形H型钢梁柱在静、动力下的屈曲性能的研究具有较重要的理论意义和工程价值。 本文基于有限元分析软件ANSYS,采用板壳非线性有限元方法来研究轻型门式刚架结构中等、变截面H型钢梁的屈曲作用与其滞回性能。 首先,本文探讨了初始几何缺陷、焊接残余应力、腹板高厚比、翼缘宽厚比等因素对单调荷载作用下等截面H型钢梁屈曲性能的影响,研究结果表明:构件对一致模式的腹板局部缺陷更敏感;腹板高厚比越大,承载力越低,局部鼓曲变形发展越充分;弹性承载力是随着腹板高厚比的增加呈台阶状跳跃性降低,而极限承载力则是连续性降低;整体抗弯刚度和承载力均随翼缘宽厚比的增加而降低。上述研究是变截面构件相关性能研究的基础。 随后,本文重点分析了单调荷载作用下单、双段变截面H型钢梁的屈曲性能,讨论了初始几何缺陷、焊接残余应力、腹板高厚比、翼缘宽厚比、腹板楔率、荷载形式、构件长细比等因素的影响,并与现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》进行比较,获得了对工程设计具有参考价值的结论:剪应力对屈曲性能影响很大,避免在剪力大的截面采用大的腹板高厚比;在进行门式刚架梁的设计时,腹板尽量取薄一些,最好使得腹板高厚比在100至175的范围内。而翼缘要尽量取厚些;楔率则最好在小于3.0的范围内尽量取大。 最后,本文对低周循环荷载作用下单段变截面H型钢悬壁梁的屈曲性能进行了详细分析,研究的参数主要有腹板高厚比、翼缘宽厚比和腹板楔率。与规范对比结果表明:当腹板高厚比小于100时,构件承载力和延性的降低不大;翼缘宽厚比是影响承载力和延性的最主要因素,建议低周循环荷载作用下,翼缘宽厚比限值取为12;规范中楔率的限值0.268L/d0及6.0能满足构件在低周循环荷载作用下的耗能要求;悬壁H型钢梁在循环荷载作用下随长细比不同表现出三种循环破坏类型:循环塑性破坏、循环弹塑性弯扭屈曲和循环弹性弯扭屈曲,发生循环弹性弯扭屈曲破坏的梁延性很差,在设计中应避免出现这种破坏。
其他文献
现有的桥梁规范只对一个地区最不利的温度场做出了规定,而没有提出钢筋混凝土箱梁温度场的变化规律,但事实上一年中绝大部分时间箱梁温度场并不处于最不利状态,根据规范并不能处
随着计算机技术和控制理论的飞速发展,建筑结构控制作为建筑结构设计的一个重要研究方向吸引着众多的研究人员。建筑结构控制是在自动控制理论的基础上发展起来的,但是无论是
建筑结构无损检测技术经过几十年的发展,应用越来越广泛,为加强混凝土质量的监控与检测,保证和提高混凝土质量,评判扩建改造工程有重要意义。其中由于回弹法操作简便、快速经济、
钢筋混凝土非线性有限元分析一直是非线性研究领域的重要研究课题之一。如何处理混凝土开裂,以及如何模拟复合受力状态下混凝土和钢筋等的应力应变关系,比如在反复加、卸载过
随着我国改革开放和经济建设的进一步发展,城市地下空间的开发利用已经成为各大型城市的热点,而地下空间的开发利用基本上都是与基坑开挖相联系的。由于受到周围环境的限制,
随着能源的开发,越来越多的核电站被投入使用。核电站热交换系统中冷却水池所用的冷却液为浓度2200ppm的硼酸溶液,冷却水池的钢筋混凝土结构可能会与硼酸溶液接触甚至可能会
本文由线路设计定线和修正梁高理论计算支承垫石的空间坐标,并编制了对应的跨座式单轨交通系统PC轨道梁标准定型图及支承垫石的空间定位程序。 作为轨道的PC梁不仅设计和制
软粘土在我国沿海地区分布广泛。这些地区经济发达,往往需要在软粘土地区修建各种建构筑物,如高速公路、工业开发区等。而由于软粘土的低强度、高压缩性和低渗透性,不作适当处理
目前,国内外,常用的拆除方法主要有爆破拆除、机械拆除和人力拆除等,这几种方法均有其各自的长处及不足。本文提出的预应力拆除新技术根据结构受力特点,用施加最小拆除力的方
软黏土的强度研究一直以来都是岩土工程界的热点和难点问题。随着我国城市建设的快速发展,一些工程中,如基坑工程、地铁隧道工程等越来越多,这些工程中很多是在有先期固结压力下