單肢連接單角鋼壓桿承載能力分析.pdf

1、雙向壓彎構(gòu)件的承載問題是結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常能碰到的普遍問題，但是國內(nèi)外對任意截面雙向壓彎構(gòu)件彎扭屈曲研究較少。本文主要對任意截面雙向壓彎構(gòu)件進行彈性穩(wěn)定性分析，并利用有限元方法對典型的雙向壓彎構(gòu)件如單肢單面連接角鋼和單肢交錯連接角鋼柱進行彈塑性極限承載能力的分析。 首先，對任意截面的雙向壓彎構(gòu)件進行彈性穩(wěn)定分析。本文從薄壁構(gòu)件幾何非線性平衡微分方程出發(fā)，考慮了構(gòu)件的力學(xué)邊界條件和幾何邊界條件，在適當(dāng)合理假定的基礎(chǔ)上，對任意開口截面的

2、雙向壓彎構(gòu)件的彈性彎扭屈曲理論分析，得出了在軸力和雙向彎矩共同作用下構(gòu)件中任意截面兩個橫軸方向的彎曲變形ux、uy和對縱軸的扭轉(zhuǎn)變形()，從而可以得到構(gòu)件在荷載作用下的截面內(nèi)力。 其次，對單面連接角鋼進行彈塑性有限元極限承載力分析。本文比較了國內(nèi)外規(guī)范對單面連接角鋼壓桿的設(shè)計規(guī)定，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外對單面連接角鋼承載能力的規(guī)定存在的較大的差異。并采用有限元分析方法，考慮了殘余應(yīng)力和初始缺陷等因素的影響，對單面連接角鋼進行極限承載能力分析

3、，得出單面連接角鋼在荷載作用下，繞連接肢所在軸的彎曲變形起控制作用，且根據(jù)有限元分析數(shù)據(jù)提出了單面連接角鋼的承載力設(shè)計公式，同時考察了角鋼兩端支承條件、荷載偏心、角鋼肢寬厚比對極限承載能力的影響。 再次，對交錯連接角鋼的承載能力分析。本文通過有限元分析發(fā)現(xiàn)交錯連接角鋼在荷載作用下，截面發(fā)生繞弱主軸彎曲變形，而構(gòu)件扭轉(zhuǎn)變形可以忽略，角鋼繞弱主軸的彎曲屈曲起控制作用，同時根據(jù)有限元分析數(shù)據(jù)提出了相對肢交錯連接角鋼的承載力設(shè)計公式。