冷弯薄壁型钢轴心受压构件在残余应力影响下的整体稳定性研究

冷弯薄壁型钢轴心受压构件在残余应力影响下的整体稳定性研究

刘华琛[1]2003年在《冷弯薄壁型钢轴心受压构件在残余应力影响下的整体稳定性研究》文中研究说明钢结构中存在残余应力是一种普遍现象。残余应力的存在使构件中某些部位提前进入塑性状态,从而降低构件的整体稳定性。它是影响构件整体稳定承载力的重要因素。我国冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018—2002在计算轴心受压构件的稳定承载力时,没有直接考虑残余应力的影响。本文通过应用现有人型有限元软件ANSYS来着重研究冷弯薄壁型钢轴心受压构件在残余应力影响下的整体稳定性。 本文对冷弯残余应力的实测结果和分布规律进行了分析讨论,建立了接近实际情况的槽钢和卷边角钢的冷弯残余应力模型,创建了能描述残余应力分布和大小的ANSYS初应力文件,并在ANSYS稳定分析中引入该文件,得到构件在残余应力影响下的极限荷载。该方法通过指定单元沿厚度方向5个积分点处的应力值,来反映冷弯残余应力沿厚度方向变化的特点,并适用于模拟各种残余应力分布。 根据残余应力大小沿杆长方向不变的特点,用VB编写了残余应力转化程序。该程序解决了当单元量巨大时,ANSYS初应力文件编写困难的问题,且适用于各种截面类型的构件。0 本文以槽钢为主要研究对象,假定材料为理想弹塑性体,在ANSYS中建立其有限元模型。通过对各种影响因素,尤其是在冷弯残余应力影响下,构件整体稳定承载力的计算比较,分析残余应力在各种情况下对构件整体稳定的影响程度。根据对有了1/1000初弯曲和冷弯残余应力的模型的稳定计算,确定了更能反映实际情况的(?)-λ曲线,并与试验数据和现行规范进行了分析比较,证明了所得的(?)-λ曲线的合理性,建议规范将小长细比构件的稳定系数(?)适当提高。

吴东平[2]2005年在《带缀板开口冷弯薄壁型钢轴心受压构件稳定性研究》文中研究说明冷弯薄壁型钢在建筑行业应用越来越广泛。开口冷弯薄壁型钢,因其较封闭截面型钢构件易于加工而受到广泛的欢迎,但其在截面形式上表现为单轴对称,当构件轴心受压时,容易提前弯扭失稳,构件的承载能力未得到充分的发挥。 理论分析表明:在开口薄壁型钢构件沿开口方向上按一定的规律布置缀板,缀板能有效地阻止开口截面的翘曲变形,从而可以提高整个构件承载力。 本文从理论计算和试验辅证的研究方法入手,应用ANSYS有限元分析程序,提出以承载力极限状态为准则,直接考虑冷弯残余应力及初始缺陷的综合影响,带缀板的开口截面轴心压杆整体稳定性的计算方法。 我国现行的《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018—2002)中,对加缀板的轴心受压构件只给出了无缀板和有缀板的两种情况的计算方法,缀板具体布置数量比较含糊,本文建立了缀板数量与构件长细比的对应关系,提出了实用简洁的缀板配置计算方法,便于实际工程设计使用,达到既经济又能大幅度提高承载力的目的,对规范作一些补充与完善。

参考文献:

[1]. 冷弯薄壁型钢轴心受压构件在残余应力影响下的整体稳定性研究[D]. 刘华琛. 武汉科技大学. 2003

[2]. 带缀板开口冷弯薄壁型钢轴心受压构件稳定性研究[D]. 吴东平. 武汉科技大学. 2005

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