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设计·计算
横向加劲板在局部载荷作用下
的稳定性分析
沈阳建筑程学院圭弓·/
内窖摘要本文采用法分析局部载荷作用下的横向加劲板的屈曲强度,板内应力划采用有限条法
计算·给出了加劲肋的临界刚度比及板的最大屈曲系数的计算图表
。分析结果表明。当载荷相对尺寸小
于—,板长宽比小于】一时一横向加劲板比烈向加劲扳具有较高的临界载荷
。
关簟词塑堕垫塾里。星自嗤随塑型曲
,
受面内局部载荷作用的板的定性问题枉但都限于纵向加劲肋,见图很多情况下箱形
工程中经常遇到,如起重机偏轨箱形梁的主腹粱的主腹板需设置横向隔板或横向加劲肋图
板在小车轮压作用下的稳定。铁路箱形桥梁中就作者所知其稳定性分析还没有文献报
的薄壁主腹板在列车载荷作用下的稳定等。因导,设计上常带有盲目性。
此研兜板在局部载荷作用下的稳定是金属结构针对上述情况,本文分析了沿中心线布置
中的重要课题。最早分析板在局部载荷作用下横向加劲肋的板的稳定,板四边简支。虽然可以
失稳的是和,而首次用有采用有限元法,如文献,但工作量太大,若采
限元法分析的是等。,两后是用有限条法,如文献,则难以布置横向加劲
等采用能量法, 等。’采用有限条法分肋的条单元为了克服上述困难,本文采用
析了同样的问题。,而板内初始应力则采用有限
上多配置加劲肋。有关加劲板在局部载荷作用条法计算,这样很窖易将横向加劲肋的变形能
下的稳定分析,虽然有些文献,,讨论过, 计算进去,同时极大地节省了计算时间
一/ 】/
/
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』

—
围承受局部戢荷作用的加劲扳
纵向加劲板占横向加劲板

《筑机械》年
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分析方法影响较小,故除特别说明之外,肋的扭转变形能
屈曲准则均忽略不计。
具有加劲肋的板在外载荷作用下,其总势
能为、一~专蠢咄
—: 为板内初始面力所做的功。
式中,为板自身的变形能由外载荷目起的中面初始应力加劲帖对中面
一『丁曲一~ 初始应力的影响予以忽略,一,西筹,
为板厚
舀一占出
为板的面外位移,硝一等,:一号』:曲。
蠹,为板的弯曲刚度,为泊橙比。为外载荷在横向加劲肋上所做的功,式中口为
外载荷集度,为加劲肋的横截面积。
失稳准则要求总势能的二阶变分为零,即
: 一譬
应满足下式
为横肋的弯曲变形能,式中为弹性模量,/
一
为肋的抗弯截面模量。因一般肋的扭转变形能
由此
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一蹦。抛。胁如一如
. 一。
∑∑
,为位移函数,为待定系数。对四边简
支板,取
。. 一’蕞单元

代入中,有
; 。一
其等价于要求
最: 一
将她一∑∑,代入上式,有下面
的特征值方程
岛
式中为板与加劲肋的弯曲刚度矩阵,
‘为初始应力矩阵,为特征矢量,为
特征值,即屈曲艋界载荷
板面内初始应力计算
为了计算在局部载荷作用下产生的面内初田板及板囊内总体与局部生标
始应力, 和,采用了有服条法沿瓤向分为若干个板条,对其中一条,进取如下的面内