焊接楔形波纹腹板工字钢梁整体稳定性能研究

建立焊接楔形波纹腹板工字钢简支梁在不等端弯矩作用下的平衡微分方程,并采用有限积分法编写程序求解,提出楔形波纹腹板工字钢简支梁在不等端弯矩作用下临界弯矩的建议公式。将拟合公式计算结果与ANSYS特征屈曲分析进行比较,表明ANSYS特征屈曲分析与弹性理论吻合较好。利用ANSYS特征屈曲分析,拟合得到楔形波纹腹板工字钢简支梁和悬臂梁在6种典型荷载工况(集中荷载和均布荷载分别作用于上翼缘、剪心、下翼缘)下弹性临界弯矩的实用设计公式。在此基础上,通过ANSYS弹塑性稳定分析提出并验证楔形波纹腹板H型钢梁弹塑性稳定极限承载能力计算公式。最后进行5根楔形波纹腹板工字钢悬臂梁在自由端上翼缘单点加载的整体稳定试验,并将试验结果与ANSYS弹塑性分析结果及实用设计公式的计算结果进行对比,验证ANSYS有限元分析的合理性以及实用设计公式的可靠性。

正弦波纹腹板工字钢简支梁抗弯承载力的理论分析与试验研究

为研究正弦波纹腹板工字钢梁的受弯性能,设计了此种钢梁的受弯试验,并采用有限元方法对其受弯性能进行了数值模拟,然后对其抗弯承载能力进行了理论分析。分析结果表明,波纹腹板工字钢梁表现出较好的抗弯变形能力,并且具有良好的塑性性能;波纹腹板工字钢梁在竖向荷载作用下波纹腹板几乎不产生任何弯曲正应力,弯矩基本由翼缘承担;波纹腹板工字钢梁的极限弯矩可由近似的截面受弯承载力公式求得。

双轴对称楔形工字钢梁的弹性弯扭屈曲

本文利用基于板壳屈曲理论的有限元方法对楔形薄壁构件的弯扭屈曲进行了分析,对两种基于薄壁杆件理论的楔形工字钢梁弯扭屈曲分析方法进行了对比。基于较精确的楔形薄壁构件屈曲理论,对承受线性变化端弯矩作用的楔形梁的弯扭屈曲进行了大量分析,并提出了新的楔形工字钢梁临界弯矩计算公式。该公式形式与等截面梁的相同,便于工程应用。

波纹腹板工字钢梁翼缘横向弯曲应力研究

波纹腹板工字钢梁是一种经济高效的新型梁结构形式,由于腹板波形的存在,该结构除了承受整体弯曲作用之外,还承受翼缘横向弯曲作用。针对正弦波纹腹板工字钢梁结构,建立了承受面内集中载荷作用下正弦波纹腹板工字钢简支梁的横向弯曲应力求解方程,并给出了采用其他波形的相似结构横向弯曲应力的可行计算方法,最后对翼缘横向弯曲的影响因素以及翼缘横向弯曲与梁整体弯曲之间的关系进行研究。

正弦波纹腹板工字钢梁的挠度理论计算与分析

正弦波纹腹板工字型截面构件是一种具有良好的刚度、强度、稳定性的新型构件。文章采用虚功法原理计算正弦波纹腹板工字型截面梁的挠度,给出了正弦波纹腹板工字型截面梁在两端简支和两端固支情况下在跨中集中力和均布荷载作用下的梁的挠度计算公式;采用有限元方法分析了正弦波纹腹板工字型截面梁在荷载作用下的位移,并和文章推导的挠度计算公式进行了对比。结果表明:正弦波纹腹板工字型截面梁在计算挠度时需注意剪应变引起的梁的变形;同时,理论公式计算值和有限元计算数值解吻合较好。

波纹腹板H形钢吊车梁局部承压承载力

为研究波纹腹板H形钢吊车梁在局部压力作用下的承载力,设计制作了5个试件。试验证明,试件的局压破坏形态为腹板的屈服,呈现出腹板由压力中心依次向两边先后屈服的特征,破坏过程中塑性特征明显。试验得到的极限承载力高于等厚度的平腹板钢梁。有限元方法能够较好地模拟构件的受力过程、极限荷载和破坏模式。经有限元参数分析发现,波纹越稀疏,承载力越低,腹板厚度,翼缘和腹板强度对承载力有直接影响,腹板高度无显著影响。基于研究,提出了设计表达式,经与试验和有限元结果对比,设计方法准确有效,且具有一定的安全储备。

门式刚架变截面楔形梁腹板高厚比的限值及抗剪承载力

指出了在不能利用腹板屈曲后强度设计楔形梁时 ,按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 10 2∶2 0 0 2 )设计方法的保守性 。

本谷桥的设计与施工──采用悬臂架设施工法的波纹形钢腹板预应力混凝土箱梁桥

介绍日本本谷公路桥，一座用波纹形钢板作腹板的箱梁桥，波纹形钢腹板桥结构特点，纵向设计、桥面设计的研究，以及压屈与剪切的研究。最后介绍了混凝土桥面与钢腹板结合部的设计及施工概要。

楔形梁在腹板高厚比不同时整体稳定性的有限元分析

借助大型有限元分析软件,分析钢结构中腹板高度线性变化的简支双轴对称工字型楔形梁的腹板高厚比、跨度及两端不等端弯矩比值变化对其整体稳定性能的影响,得到楔形梁整体失稳临界荷载的变化规律及相关结论。

楔形工字梁腹板的弹性剪切屈曲分析

采用带斜加劲肋矩形板模型模拟楔形腹板的纯剪应力状态,对其弹性屈曲进行了有限元分析,在矩形板剪切屈曲系数公式的基础上引入考虑楔率影响的参数,得到四边简支楔形腹板和两边简支两边固支楔形腹板的屈曲系数公式,并与有限元分析结果进行比较。通过引入翼缘自由扭转刚度与腹板抗弯刚度之比作为无量纲参数,得到可以考虑翼缘任意约束程度的楔形腹板弹性剪切屈曲系数公式。

单轴对称楔形工字钢梁的平面外稳定

该文推导了楔形变截面梁弯扭屈曲的非线性应变能,并依据得到的总应变能进行有限元分析公式的推导。对楔形悬臂梁,中间截面最大的楔形变截面简支梁承受集中荷载和均布荷载的情况进行了分析,与ANSYS基于板壳理论的有限元分析结果进行对比,验证了该文理论的正确性和精度。最后依据该文理论分析了两端简支的楔形工字钢梁受不等端弯矩作用下的临界弯矩,拟合了高精度的临界弯矩计算公式,该公式形式与等截面梁的相同,物理意义明确,便于工程应用。

3D3S关于楔形梁腹板高厚比的验算

关于软件对楔形粱腹板高厚比的局部稳定验算，分两种情况，一种是楔率不超过60mm／m，当腹板高度变化不超过60mm／m时，截面按照《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102--2002）（简称轻钢规程）的第6．1．卜2-6．1．1-5条计算有效截面，并采用有效截面计算强度和稳定应力，