C型冷彎薄壁鋼構(gòu)件的靜、動態(tài)畸變屈曲機(jī)理研究.pdf

1、冷彎薄壁型鋼構(gòu)件由于其自重輕、力學(xué)性能好、制作周期短、容易裝配等優(yōu)點(diǎn)在建筑行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。近年來隨著冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，冷彎鋼構(gòu)件已逐步朝著高強(qiáng)度、薄壁、復(fù)雜截面形式的趨勢發(fā)展，局部穩(wěn)定性有了很大提高，畸變屈曲則成為控制構(gòu)件極限承載力的重要因素，而 C型截面作為冷彎薄壁型鋼屋面系統(tǒng)中的常用截面形式，對其進(jìn)行穩(wěn)定性研究越來越重要。本文分別對 C型冷彎薄壁鋼構(gòu)件的靜、動態(tài)畸變屈曲機(jī)理做了進(jìn)一步研究。
　　首先應(yīng)用有限條程序研究斜

2、卷邊構(gòu)件中卷邊角度的變化對軸壓和純彎作用下的C型截面冷彎薄壁鋼構(gòu)件的畸變屈曲臨界應(yīng)力的影響。采用直接強(qiáng)度法(DSM)分別得到各構(gòu)件發(fā)生畸變屈曲后的極限承載力，并與相同尺寸的直卷邊構(gòu)件的計算結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明：受軸壓和純彎作用下，卷邊與水平方向夾角在90°-120°之間時構(gòu)件的畸變屈曲極限承載力有不同程度的提升，在卷邊角度達(dá)到105°時大部分構(gòu)件的極限承載力的提升最為明顯。
　　然后根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的C型鋼構(gòu)件畸變屈曲機(jī)理研究的理

3、論模型，提出了一種針對 C型鋼構(gòu)件畸變屈曲的整體分析模型。本文所提出的模型打破了以往分析過程中采用彈簧代替腹板作用于翼緣與卷邊組合的傳統(tǒng)，以Timoshenko彈性穩(wěn)定理論為基礎(chǔ)，用能量平衡方程取代原有的力的平衡方程對軸向受壓的C型冷彎薄壁鋼構(gòu)件進(jìn)行整體分析。利用 Hermite矩形單元插值函數(shù)對能量方程進(jìn)行求解，得出軸向受壓情況下 C型冷彎薄壁鋼構(gòu)件發(fā)生畸變屈曲的臨界載荷，并將結(jié)果與現(xiàn)有的有限條軟件結(jié)果進(jìn)行比對，從而驗證該模型的正確性