帶孔鋼梁承載力研究.pdf

1、帶孔鋼梁由于其自身的特殊性在建筑、土木、海洋結(jié)構(gòu)、船舶、飛機(jī)，機(jī)械和其它很多領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是，目前國(guó)內(nèi)對(duì)這種構(gòu)件的研究比較缺乏，規(guī)范中沒(méi)有針對(duì)此類(lèi)構(gòu)件的相應(yīng)條款。本文將針對(duì)此基本構(gòu)件展開(kāi)系統(tǒng)的研究，旨在對(duì)這類(lèi)構(gòu)件的工作性能有比較詳盡的了解。在此基礎(chǔ)上，提出適合應(yīng)用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)的方法，為實(shí)踐工作提供可靠的依據(jù)。采用兩種方法對(duì)帶孔梁的整體穩(wěn)定進(jìn)行分析?；谀芰糠癛ayleigh-Ritz法，以Fourier級(jí)

2、數(shù)作為符合幾何邊界條件的變形函數(shù)，應(yīng)用數(shù)值積分的手段，求得腹板開(kāi)有孔洞梁的臨界荷載；采用三維板殼單元對(duì)腹板開(kāi)孔梁的整體失穩(wěn)進(jìn)行分析，在應(yīng)用板殼有限元理論解決梁的此問(wèn)題時(shí)，它實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)特征值屈曲問(wèn)題，最后可以獲得失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷和相應(yīng)的失穩(wěn)變形模式。應(yīng)用板殼有限元理論，考慮結(jié)構(gòu)的材料非線性，幾何非線性以及各種初始缺陷分析帶孔梁從受到外部荷載作用到破壞整個(gè)過(guò)程的受力性能，考察結(jié)構(gòu)的荷載-位移曲線特征和相應(yīng)荷載作用下的整個(gè)結(jié)構(gòu)

3、的變形狀態(tài)。利用國(guó)外學(xué)者的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以驗(yàn)證這種方法的可行性。計(jì)算大量的典型算例，考慮不同的參數(shù)變化對(duì)極限承載力的影響。依據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果，提出了梁開(kāi)孔截面在沒(méi)有剪力作用下的彎矩承載力、在沒(méi)有彎矩作用下的剪力承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式以及開(kāi)孔截面在彎矩和剪力共同作用下的承載力相關(guān)關(guān)系的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)公式。將配置有橫向加勁肋的腹板簡(jiǎn)化為四邊支承的矩形板，應(yīng)用板殼有限元理論研究開(kāi)有不同形狀、不同大小孔洞的腹板在剪切、彎矩單獨(dú)作用下的屈曲應(yīng)