残余应力对单轴对称工字梁稳定承载力的影响

对单轴对称工字形悬伸梁、连续梁进行整体稳定试验前,通过截面法测量了截面中的残余应力分布.根据测量结果和简化分布模型,编写了能描述残余应力大小和分布的ANSYS初应力文件,在非线性分析中以此来考虑残余应力对构件整体稳定性的影响.通过比较试验和有限元分析结果发现,考虑残余应力所得的计算结果与试验结果吻合良好,不考虑残余应力所得到的极限荷载与试验值差别较大.试验结果表明:当梁截面中的窄翼缘尺寸较小时,翼缘中残余应力以受拉为主,其端部残余压应力较小,焊接残余应力对单轴对称工字形悬伸梁和连续梁的整体稳定承载力影响很大,主要是提高作用,有限元计算时应该考虑残余应力.对比分析结果表明,文中所用的残余应力分布模型能够模拟试验梁的真实情况.

单伸臂梁和双跨连续梁的整体稳定性能分析

利用ANSYS有限元程序对单轴对称工字形单伸臂梁和双跨连续梁整体稳定试验进行了有限元模拟。分析中考虑了材料非线性、初始几何缺陷及残余应力的影响,提出了合理的有限元分析模型与网格划分密度,分析结果与试验结果吻合较好。研究表明,截面类型、荷载作用位置、加荷比例以及梁段的跨度比对构件的稳定承载力影响显著,焊接残余应力对构件的整体稳定承载力影响不可忽视。采用有限元模型能够有效地模拟构件的实际受力状态,可以用来进行大量的参数分析,从而取代复杂的物理试验。

厂房框架柱平面外稳定计算的几个问题

厂房钢框架边柱的下段大都为单轴对称的实腹截面 ,《钢结构设计规范》(GB 5 0 0 17)规定 ,计算这类柱的平面外稳定时 ,稳定系数 φ应考虑扭转效应的换算长细比确定。为此给出了计算这一换算长细比所需要的截面特性的计算公式。压弯构件平面外稳定计算涉及等效弯矩系数 βtx,设计规范规定的系数取值 ,对弯矩沿轴线变化的柱段有时过于保守 ;实腹的下段柱时常采用较薄的腹板 ,其宽厚比超出局部稳定允许的范围 ,此时如何计算柱段的平面外稳定 ,设计规范的规定有欠细致 。

加强上翼缘单轴对称工字型双跨连续钢梁整体稳定性分析

利用有限元分析软件ANSYS,建立了加强上翼缘单轴对称工字型双跨连续钢梁的有限元分析模型,针对集中荷载作用下的双跨连续钢梁的整体稳定性,进行了特征值屈曲分析。结果表明:双跨连续钢梁临界荷载值远高于相应简支钢梁的临界荷载值,双跨连续钢梁的整体稳定性受跨中集中荷载比的影响较大。

单轴对称圆孔蜂窝梁弯扭屈曲承载力的简化计算

对存在初始缺陷的单轴对称圆孔蜂窝梁的弯扭屈曲整体稳定性能进行参数研究,提出新的简化设计方法.通过ANSYS建立有限元模型,在与国外试验数据差距较小的基础上,分析不同孔高比、距高比及跨高比的单轴对称圆孔蜂窝梁中残余应力的影响程度及规律,并将各构件稳定承载力与规范公式所得当量单轴对称实腹梁的稳定承载力比较,发现跨高比与残余应力对稳定承载力的影响程度成正比;距高比、跨高比不同的单轴对称圆孔蜂窝梁与规范所得实腹梁的稳定承载力具有某种特定联系;提出单轴对称圆孔蜂窝梁稳定承载力折减系数,通过非线性回归分析得到稳定承载力简化计算公式.经有限元验证,对于任意参数的单轴对称圆孔蜂窝梁,此公式均能精确、快速地算得稳定承载力,在设计中可参考使用以提高设计效率.

翼缘加强的单轴对称蜂窝梁性能研究

为了探究单轴对称截面对圆孔蜂窝梁力学性能的影响,采用了有限元分析法,在有限元模型中考虑了非线性的因素,且对该有限元模型和已有的试验资料进行对比分析,该有限元模型具有足够的精确性。建立了125个模型,用以研究截面类型对蜂窝梁力学性能的影响。研究结果表明:(1)受压翼缘加强的蜂窝梁的稳定承载力有较大提高;(2)其强度虽然没有较大幅度的改善,但是内力分布却更加的合理;(3)单轴对称蜂窝梁对材料进行了重分布,其力学性能良好。建议在工程中应用受压翼缘加强的单轴对称蜂窝梁。

单轴对称六边形孔蜂窝梁力学性能研究

针对单轴对称六边形孔蜂窝梁的力学性能进行系统研究,并在此基础上探究其简单实用的设计式。通过采用有限元软件ABAQUS建立非线性有限元模型,将其与已有试验资料进行对比分析,结果表明该模型具有足够的精确度。基于此有限元模型,分别研究在跨度、开孔率和孔间距不同的情况下,单轴对称六边形孔蜂窝梁的力学性能。结果表明:开孔率是影响强度承载力的主要因素,跨度是影响稳定承载力的主要因素,其他因素对力学性能的影响较小,最后给出了简化计算式。

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。