原文传递
开孔位置对工字钢梁腹板弹塑性屈曲性能研究
| 论文题名： | 开孔位置对工字钢梁腹板弹塑性屈曲性能研究 |
| 关键词： | 段孔桥;工字钢梁腹板;弹塑性屈曲;开孔位置;翼缘板 |
| 摘要： | 现代钢结构建筑层往往需要穿插设备层，并且管线管道须从梁中铺设，以满足建筑学对房屋室内净高的要求，因而需要对工字钢梁采取开孔设计。开孔设计也将会引发梁稳定性的问题，传统学者对工字钢梁中心开孔的整体性研究已经近乎饱和，而对其他位置开孔的研究却存在空缺。本文研究的内容来源于导师的研究课题以及某大桥在非通航段孔桥出现的工字钢梁腹板局部失稳。据此，本文完成了开孔位置对工字钢梁腹板弹塑性屈曲性能的研究，主要包括以下内容: 1.详细论述了国内外在对弹性屈曲理论的研究历程，以及在解决屈曲问题中所运用到小挠度理论和大挠度理论等方法;进一步阐述弹塑性屈曲理论及有限元在求解屈曲问题上的运用; 2.依照港珠澳大桥案例及钢结构设计规范，简化实体工程，在此基础上建立有限元模型;并用案例证明用有限元软件求解弹塑性屈曲问题的可行性; 3.依据小挠度、大挠度屈曲理论及Ansys特征值屈曲理论，先对均布荷载作用下四边简支矩形板在开孔位置不同的屈曲进行研究;在此基础上，对均布荷载作用下的四边简支工字钢梁腹板在开孔位置不同的屈曲做更深层次的分析;同时，引入了翼缘板对开孔工字钢梁腹板的屈曲影响系数; 4.局部荷载作用下开孔位置对工字钢梁腹板的弹塑性屈曲研究中，分析手段与分析受均布荷载作用时类似，唯一不同之处在于研究中增加了局部荷载宽度系数影响的概念。 基于上面的研究数据，最终得出以下几条结论: ①屈曲系数随着孔高比的增大而增大;随着开孔直径的增大而增大; ②屈曲系数随着荷载宽度的增加而增加; ③由于翼缘板有约束作用，因此相同条件下有翼缘板的开孔工字钢梁的屈曲系数比没有翼缘板的开孔矩形板的屈曲系数要大。说明翼缘板的嵌固作用对屈曲系数有一定的影响，且这种影响随着开孔直径的增大而增大; ④对于开孔位置的选择，圆孔位置在腹板中性轴上比在45°斜向上，构件更安全。 |
| 作者： | 熊宇微 |
| 专业： | 土木工程；结构工程 |
| 导师： | 刘小渝;沈小俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
