剪切弯曲下短深梁位移数值计算精度的研究

分析了短深梁位移的基本解 ,评述了有限元解法中关于高次分布力简化为节点力的问题。使用虚功原理和位移线性插值推导了满足二次分布力作用的精确节点力分配公式。通过矩形截面悬臂梁自由终端受集中载荷的算例 ,阐明了提高短深梁位移计算精度的途径。

短深大板梁承载性能与破坏模式研究

短深大板梁常在钢结构工业厂房中用于支撑重型设备,这类构件跨高比通常在5左右。由于腹板跨高比较大,其抗剪承载能力对构件的整体承载力性能有很大影响。然而,现有设计方法对剪力比大于0.5的构件考虑不足。为此,设计完成了4个短深大板梁试件的静力加载试验,并验证了相应的有限元模拟方法。试验及有限元分析结果表明,大板梁主要有两类破坏模式,分别称做"弹塑性整体失稳破坏"和"腹板局部失稳破坏"。由于板梁构件具有明显的局部-整体相关性,现有的截面分类设计方法及其遵循的"单一板件准则"针对其适用性较差。结合钢结构构件设计的发展,将构件分类设计方法拓展到了短深大板梁的范围。建议首先根据构件的设计参数预测构件的破坏模式,然后采用相应的承载力计算方法进行设计。

考虑剪切变形影响的短深钢梁跨中挠度计算

均布荷载作用下短深钢梁的跨中挠度计算中,由于横向剪切变形的影响,传统的Euler-Bernoulli梁理论计算所得的挠度显著偏小。本文以七根不同跨高比的梁为研究对象,将Timoshenko梁理论的计算结果与有限元软件ANSYS计算结果对比,讨论了Timoshenko梁理论和平截面假定在短深钢梁挠度计算中的适用性。同时,对短深钢梁跨中挠度随构件跨高比和截面尺寸的变化规律进行了分析,拟合出了适用于计算短深钢梁跨中挠度的计算公式。通过算例分析对拟合公式进行精度评价,结果表明精度满足要求,对短深钢梁的设计具有指导意义。