三段楔形雙軸對(duì)稱工字形固支鋼梁的整體穩(wěn)定分析.pdf

1、楔形構(gòu)件可以使截面與構(gòu)件長度方向內(nèi)力分布大致相同。在滿足強(qiáng)度要求的前提下，楔形構(gòu)件不僅可以減少用鋼量，降低結(jié)構(gòu)自重，而且使結(jié)構(gòu)形式變得輕巧美觀。在設(shè)計(jì)過程中，楔形構(gòu)件的穩(wěn)定是必須考慮的一個(gè)重要問題。
　　國外學(xué)者對(duì)楔形構(gòu)件研究的比較早，研究成果比較成熟。本文介紹了國內(nèi)外規(guī)范關(guān)于楔形受彎構(gòu)件的計(jì)算規(guī)定。
　　受彎構(gòu)件存在多種穩(wěn)定理論，這些理論均是基于等截面構(gòu)件。童根樹教授考慮楔率因素推導(dǎo)出楔形鋼梁勢能方程。參考上述三種理論的勢

2、能方程，本文推導(dǎo)出三段楔形雙軸對(duì)稱工字形固支鋼梁的三種臨界荷載計(jì)算公式。第一種理論與其他理論的計(jì)算公式有很大的不同。通過與有限元計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，考慮楔率因素的勢能方程的計(jì)算結(jié)果與有限元解之間的誤差更小。
　　本文對(duì)三段楔形雙軸對(duì)稱工字形固支鋼梁的整體穩(wěn)定性進(jìn)行有限元分析時(shí)，考慮兩種立面形式的鋼梁：上翼緣傾斜鋼梁、上翼緣水平鋼梁。主要考慮了跨度、翼緣寬度、楔率、分段比例α等四個(gè)因素對(duì)鋼梁整體穩(wěn)定性的影響。荷載作用情況按上翼緣承受滿跨

3、均布荷載、下翼緣承受滿跨均布荷載、上翼緣承受跨中集中荷載、下翼緣承受跨中集中荷載四種情況來考慮。通過分析跨度、翼緣寬度、楔率、分段比例α對(duì)有限元解的影響，可以得到：
　　(1)跨度和翼緣寬度對(duì)有限元解和理論解的誤差影響較小，楔率的影響較大。
　　(2)兩種立面形式鋼梁有限元解的相對(duì)差值。跨度、翼緣寬度的影響比較小，而楔率的影響較大。荷載作用上翼緣比下翼緣的相對(duì)差值小。
　　(3)對(duì)于不同分段比例α的鋼梁彎扭屈曲臨界荷載