工字形截面鋼梁在彎扭聯(lián)合作用下的整體穩(wěn)定性研究.pdf

1、鋼材輕質(zhì)高強的特性決定了鋼構(gòu)件的承載力在大部分情況下不是由材料強度控制，而是由其穩(wěn)定性控制，其中整體穩(wěn)定又是穩(wěn)定問題的核心內(nèi)容。國內(nèi)外關(guān)于鋼梁整體穩(wěn)定問題的研究由來已久，也取得了豐碩的成果，不過對于工程中非常重要的彎扭聯(lián)合作用下的工字形截面鋼梁整體穩(wěn)定承載力方面的研究卻很少，我國《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》(GB50017-2003)中也沒有給出相關(guān)的設(shè)計公式，因此本文認(rèn)為有必要對這一問題展開研究，力求得出一個可用于工程設(shè)計中簡潔的公式，也為新一輪的

2、鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范修訂提供參考。
　　 本文先介紹并且分析對比了目前幾種不同的整體穩(wěn)定理論，指出了一些理論的不足，并得出了傳統(tǒng)理論結(jié)果是正確的這一結(jié)論，在此基礎(chǔ)上，利用能量法推導(dǎo)出了彎扭聯(lián)合作用下鋼梁的一個四階非其次平衡微分方程，由于該方程很難得到解析解，所以借鑒我國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中采用等效彎矩系數(shù)考慮不同荷載形式的思路，本文經(jīng)過分析并確定重要的影響參數(shù)而后提出了一個反映彎扭聯(lián)合荷載情形的等效彎矩系數(shù)β，從而使計算公式形式與普通受彎穩(wěn)定設(shè)計

3、公式形式一致。
　　 為了研究等效彎矩系數(shù)β，文章利用通用有限元計算軟件ANSYS建立模型并在兩種典型的偏心荷載和不同作用點作用下的情形分別進行數(shù)值計算，然后依據(jù)計算結(jié)果并對比薄壁型鋼規(guī)范，圍繞兩個重要參數(shù)e和ξ分析它們與鋼梁整體穩(wěn)定臨界荷載和等效系數(shù)的關(guān)系，并得到了一些重要結(jié)論。進而對這兩種偏心荷載作用下梁的彎扭屈曲承載力有了定性的認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上利用數(shù)據(jù)分析軟件ORIGIN對有限元數(shù)值計算數(shù)據(jù)進回歸分析，得到了四種荷載情形下