雙軸對稱工字形截面懸臂外伸梁整體穩(wěn)定性研究.pdf

1、關(guān)于懸臂外伸梁整體穩(wěn)定性能的研究，國內(nèi)外的理論和試驗數(shù)據(jù)存在明顯不足，各類鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范也都沒有給出具體的計算方法和建議，從而影響其實際應用。由此，本文主要運用伽遼金法對雙軸對稱工字形截面懸臂外伸梁的整體穩(wěn)定臨界彎矩及整體穩(wěn)定系數(shù)進行推導，輔以ANSYS模擬驗證，并對多種因素對整體穩(wěn)定性能的影響進行綜合分析。主要的研究內(nèi)容包括：
　　 1、通過對雙軸對稱工字形懸臂外伸梁的整體穩(wěn)定性能進行理論推導，得到橫向荷載作用于形心時的臨界荷載及

2、臨界彎矩表達通式，并給出四種不同荷載作用形式下通式中的系數(shù)取值，同時推導了公式相對應的適用范圍。在此基礎(chǔ)上，推導出整體穩(wěn)定系數(shù)φb及等效彎矩系數(shù)βb的建議公式。
　　 2、根據(jù)與ANSYS有限元分析結(jié)果的對比，對于懸伸梁的簡支段，當最大彎矩截面出現(xiàn)在簡支段跨間時，由推導公式算得的臨界彎矩值以及按簡支梁簡化計算的結(jié)果，兩者與ANSYS有限元分析結(jié)果吻合較好，表明ANSYS有限元殼元模型能較好反映薄壁鋼梁的失穩(wěn)行為，以及在一定條件下

3、懸伸梁簡支段的臨界彎矩可以按簡支梁簡化計算，但是按本文推導的結(jié)果誤差更小，且略小于簡支梁計算值，結(jié)果偏安全；對于外伸段，ANSYS有限元模擬結(jié)果與本文公式結(jié)果比較接近，而與相同條件的懸臂梁的計算結(jié)果懸殊，說明本文所推臨界彎矩式更能反映懸伸梁外伸段的整體穩(wěn)定性，在相關(guān)分析研究時不能直接采用懸臂梁進行。
　　 3、利用數(shù)值計算與理論推導結(jié)果，綜合分析懸伸長度比g、荷載作用形式、荷載作用高度、加載比例系數(shù)γ、扭轉(zhuǎn)剛度系數(shù)K及簡支跨跨度