簡(jiǎn)支工形鋼梁受壓翼緣有兩道側(cè)向支承時(shí)整體穩(wěn)定性研究.pdf

1、鋼梁作為結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件,當(dāng)外荷載達(dá)到某一限值時(shí),受壓翼緣發(fā)生側(cè)向變形,同時(shí)帶動(dòng)腹板和受拉翼緣發(fā)生側(cè)移并產(chǎn)生整個(gè)截面的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角,此時(shí)稱(chēng)鋼梁出現(xiàn)彎扭失穩(wěn)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須充分保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的整體穩(wěn)定,其中受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支承是提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定行之有效的措施。中國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)只是提供了鋼梁等間距設(shè)置側(cè)向支承的計(jì)算方法,對(duì)于相鄰梁段間的相互約束作用,其用等效彎矩系數(shù)βb的增大來(lái)表示危險(xiǎn)梁段計(jì)算長(zhǎng)度的減小,這樣

2、不便于設(shè)計(jì)人員迅速了解其中真相,且規(guī)范未提供側(cè)向支承不等間距時(shí)的計(jì)算方法。因此,對(duì)于此類(lèi)鋼梁整體穩(wěn)定計(jì)算方法的研究,具有重大的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文對(duì)雙軸對(duì)稱(chēng)工字形簡(jiǎn)支鋼梁受壓翼緣有兩道側(cè)向支承時(shí)的整體穩(wěn)定性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究,主要包括四個(gè)部分,即理論推導(dǎo)、有限元分析、結(jié)果分析對(duì)比以及回歸分析。(1)理論推導(dǎo),首先根據(jù)能量法原理,把中梁段單獨(dú)取出來(lái),由彎矩圖出發(fā)推導(dǎo)了四種不同荷載類(lèi)型作用下鋼梁整體穩(wěn)定臨界彎矩;其次介紹了Ne

3、thercot和Trahair建議的考慮梁段相互約束效應(yīng)的計(jì)算方法(簡(jiǎn)稱(chēng)“NT法”);(2)有限元分析,本文主要采用ANSYS有限元分析軟件,對(duì)總跨度為15m的簡(jiǎn)支鋼梁,考慮其側(cè)向支承條件、截面形式、荷載類(lèi)型的變化,共計(jì)算了192根鋼梁,對(duì)其進(jìn)行了特征值屈曲分析。(3)結(jié)果分析對(duì)比,對(duì)于三種方法(能量法、“NT法”和有限元法)計(jì)算的整體穩(wěn)定臨界荷載進(jìn)行了對(duì)比分析,主要考慮三種方法之間絕對(duì)誤差的變化,通過(guò)分析對(duì)比評(píng)價(jià)了兩種理論方法的計(jì)算精