文档介绍：考虑横向正应力影响的薄壁构件稳定理论及其应用摘要几十年来,各国学者对薄壁构件的弯扭失稳理论及其应用进行了大量的研究,但是现有的薄壁构件稳定理论并不十分完善,在某些方面各种理论之间存在比较明显的分歧,这直接导致了许多国家规范、行业标准和重要著作之间的不统一。本文对薄壁构件稳定理论的发展进行了回顾,对现有的各种理论进行了比较,依据经典的稳定问题的交分原理,逐一指出了各种理论存在的问题。,推导了任意开口薄壁截面上的横向正应力的表达式。。算例分析表明,实际工程中需要注意薄壁截面粱的支座截面处、集中荷载作用处和粱柱连接的节点处。,并与传统理论和目前在国内影响较大的较新理论的结果进行了对比。结果表明,传统理论的结果与壳体有限元的结果非常吻台。而较新理论的结果与壳体理论的结果存在较大的差异。根据稳定问题的变分原理,在建立薄壁构件稳定问题的总势能时,不能包含荷载的非线性势能项。本文摒弃目前各种理论均包含的荷载的非线性功,。对于简支梁,这一总势能与传统理论的刹用本文提出的总势能,对承受各种荷载的简支粱和悬臂梁的弯扭屈曲进行了分析,结果表明,本文理论不存在目前各种理论存在的问题,能够适用各种边界条件和荷载条件下的弯扭屈曲分析。本文分别利用传统理论、较新理论和本文的新理论对纯弯下悬臂粱的稳定性进行了研究。这种情况下,新理论与较新理论的总势能是相同的。但是利用一对太小相等、方向相反的力偶对端弯矩的等效,并观察这对力偶在粱弯扭失稳过程中位置的变化,发现传统理论的结果是不正确的。另一方面,对于横向荷载作用下的悬臂粱,较新理论则存在问题。本文利用文献中对单轴对称截面悬臂梁的试验结果,进一步对本文理论和较新理论的正确性进行检验,对比证实,新理论更加符合试验结果。另外,对两种横向荷载作用下双轴对称截面悬臂粱,通过自编的有限元屈曲分析程序进行了分析,得到了简单的临界弯矩计算公式。通过与已有公式的比较,发现本文公式的精度良好而且形式简单。表达式是一致的。浙江大学申请博士学位论文
本文还对任意截面的薄壁构件弯扭失稳的一般理论进行了推导。推导采用了能量法和假想荷载法,,在本文的假想荷载法的推导过程中,引入了微元体侧面剪应力和横向正应力对假想荷载的贡献,使得假想荷载法中引入的非线性因素与能量法中考虑的非线性因素一致。本文各种方法推导得到的簿壁构件弯扭失稳一般理论是相同的,这表明了本文各种方法的正确性。利用建立的虚功方程。推导了一个可以同时考虑几何和材料非线性的薄壁构件单元,给出了刚度矩阵和不平衡力的计算方法。在此基础上,利用甃格式的增量有限元方程,结合和暮稍卦隽坎呗砸约八苄栽隽靠赡娴姆椒ǎ嘀屏苏攵怨ぷ中谓孛姹”诠辜挠邢拊分析程序。与已有的试验值和通用程序的结果的比较表明,本文程序能够很好地跟踪薄壁构件弹塑性问题的屈曲和屈曲后路径。本文对在支座附近设置隅撑的工字形截面简支粱的稳定性进行了研究,发现设置隅撑能够显著地提高简支粱的稳定性。考虑到隅撑在吊车粱中的实际应用,利用有限元计算的结果,提出了一个实用的临界荷载计算公式。对相互支撑的平行粱系的弹性稳定性进行了研究,表明两平行梁之间的这种支撑作用对提高简支梁的稳定性非常有利。考虑到支承吊车的两根平行吊车梁的特点,本文提出了临界荷载的计算公式。分析了两跨连续梁的弹性稳定,并给出了两种典型荷载下的临界荷载的计算公式。当考虑一台或两台吊车荷载时,提出了两跨连续吊车粱的各种轮压组合工况及相应的临界荷载的计算方法。通过实例分析表明,采用两跨连续吊车粱能够节省用钢量痳%,具有蘸好的经济效关键词:薄壁构件;弯扭失稳;总势能:假想荷载法:弹塑性分析;有限元分析:工字形截面单轴对称截面≠简支梁;悬臂粱绯牛黄叫辛合担毫唬旱醭盗益。浙江大学申请博士学位论文..
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第一章绪论§薄壁构件的工程应用钢材具有自重轻、强度高、延性好、可回收等优点。与传统的建筑形式相比,钢结构建筑由丁ㄉ柚芷诙蹋芄宦阃庑蚊拦邸⒋罂N拧建筑中被广泛使用。目前锅结构的应用主要可分为高层钢结构、灵活分割的建筑理念要求,所以在工业和民片大跨度钢结构和轻型钢结构。世界上的许多高层尤其是超高层建筑都采用铜结构,比如年建成的美国纽约帝国大厦,年建成的