火和沖擊載荷作用下鋼梁的非線(xiàn)性分析.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)由于其自身的良好性能在工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但鋼結(jié)構(gòu)有一個(gè)致命的弱點(diǎn)不耐火。高溫下鋼材的強(qiáng)度和剛度有顯著的下降。一旦發(fā)生火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)很可能發(fā)生嚴(yán)重的破壞，甚至是整體倒塌。因此，研究鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。 詳細(xì)介紹了歐洲規(guī)范(EC3)和上海規(guī)范(CECS)中關(guān)于側(cè)向彎扭屈曲的計(jì)算方法，并且利用有限元軟件ANSYS對(duì)鋼梁從發(fā)生失穩(wěn)至破壞的全過(guò)程進(jìn)行了模擬，與規(guī)范中的計(jì)算方法求得的臨界溫度進(jìn)行比較，

2、分析表明：EC3承載力設(shè)計(jì)曲線(xiàn)與有限元分析結(jié)果基本吻合，臨界溫度值在載荷比較小時(shí)與有限元結(jié)果很接近，載荷比較大時(shí)相差較大；CECS得出的承載力和臨界溫度值偏高，梁的整體穩(wěn)定承載力公式還有待于改進(jìn)。 通過(guò)對(duì)一系列鋼梁的非線(xiàn)性分析，討論了溫度梯度，載荷比，載荷類(lèi)型，約束條件，跨度等對(duì)鋼梁發(fā)生失穩(wěn)時(shí)的臨界溫度的影響。分析表明：有初始缺陷的鋼梁在給定載荷的情況下，隨著溫度的升高，側(cè)向位移和轉(zhuǎn)角不斷增大，鋼梁內(nèi)部的應(yīng)力也隨著溫度發(fā)生變化。

3、隨著溫度梯度的增加，鋼梁發(fā)生側(cè)向彎扭屈曲的臨界溫度值不斷增加。在跨度，載荷比，載荷類(lèi)型都相同的情況下，固支梁發(fā)生失穩(wěn)時(shí)的臨界溫度值要高于簡(jiǎn)支梁的臨界溫度值。與等跨度，等載荷比作用的橫向集中載荷相比，均布載荷作用下的簡(jiǎn)支梁的臨界溫度值偏低。 利用ANSYS/LS-DYNA軟件，在考慮應(yīng)變率的情況下對(duì)沖擊載荷作用下工字鋼梁位移響應(yīng)進(jìn)行了細(xì)致分析，探討了響應(yīng)過(guò)程中的飽和沖量現(xiàn)象，相應(yīng)于最大變形的飽和沖量確實(shí)存在。當(dāng)載荷幅值達(dá)到某一值時(shí)