考慮剪切變形的工字型短深鋼梁力學性能分析.pdf

1、短深梁由于其跨高比較小,剪切變形對構(gòu)件受力性能的影響變得不可忽略。傳統(tǒng)的歐拉伯努利梁理論由于忽略截面剪切變形的影響,計算過程中會引起較大的誤差,使結(jié)構(gòu)設(shè)計偏于不安全。而且隨著構(gòu)件跨高比的減小,原來經(jīng)典梁理論所做出的平截面假定也開始跟實際情況不相符合,平截面假定在短深鋼梁的計算分析和設(shè)計過程中是否依舊能夠運用有待進一步研究和論證。由于這類小跨高比短深梁構(gòu)件通常用于大型鋼結(jié)構(gòu)建筑中,一旦構(gòu)件發(fā)生破壞將可能引起結(jié)構(gòu)整體的破壞和倒塌,造成嚴重人

2、員傷亡、導致巨大財產(chǎn)損失。因此,進行短深鋼梁力學性能的分析和研究并考慮剪切變形的影響具有十分重要的理論意義和工程實際價值。
　　本文以工字型截面短深鋼梁為研究對象,研究工作主要包括:
　　在查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,對梁理論的發(fā)展歷史進行了簡要的回顧和介紹,闡述了Euler-Bernoulli梁理論、Timoshenko梁理論、高階剪切變形梁理論以及幾何精確梁理論的表述形式,簡述了國內(nèi)外短深梁的研究現(xiàn)狀和亟待解決的問題,并

3、提出了本文的主要研究內(nèi)容。
　　運用ANSYS軟件對工字型短深鋼梁建立了有限元計算模型,通過數(shù)值模擬,分別得到了不同梁理論下多種跨高比和截面尺寸的短深鋼梁變形和應力的計算結(jié)果,討論了傳統(tǒng)梁理論以及平截面假定的適用性,并通過對工字型短深鋼梁進行參數(shù)分析,分析不同參數(shù)對構(gòu)件變形和應力的影響;并基于有限元計算分析結(jié)果,得出更合理的工字型短深鋼梁撓度的計算方法。同時,對短深鋼梁最大應力隨構(gòu)件跨高比和截面尺寸的變化規(guī)律進行了探討,推導了均布