輕鋼門式剛架整體極限承載力研究.pdf

1、輕鋼門式剛架結(jié)構(gòu)具有造型輕巧、施工快捷、經(jīng)濟(jì)效益高等許多優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最為廣泛的輕型鋼結(jié)構(gòu)形式之一，穩(wěn)定問題始終是鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用過程中最為突出的問題,因此對不同腹板屈曲形式下輕鋼門式剛架整體極限承載力的研究,具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價值。 本文采用有限元分析軟件ANSYS，對不同腹板屈曲形式下輕鋼門式剛架整體極限承載力進(jìn)行幾何、材料雙重非線性分析。首先介紹了穩(wěn)定的概念及求解穩(wěn)定的方法、幾何非線性和材料非線性的有限元分析方法以及非線性有限元方程

2、組的解法。接著介紹了有限元軟件ANSYS 用于分析剛架極限承載力的兩種屈曲分析模型,并對這兩種分析類型的計算結(jié)果作了比較，結(jié)果顯示非線性屈曲分析更符合實(shí)際,從而確定了適用于本文的屈曲分析類型為非線性屈曲分析。接著,使用有限元軟件ANSYS 對不同腹板屈曲形式 1.柱腹板屈曲，梁腹板不屈曲； 2.梁腹板屈曲，柱腹板不屈曲； 3.梁柱腹板皆屈曲）下門式剛架進(jìn)行材料、幾何雙重非線性分析，分析影響門式剛架極限承載力的主要

3、因素，如斜梁面外約束、水平荷載、腹板高厚比、翼緣寬厚比、高跨比、斜梁坡度等對門式剛架整體極限承載力的影響,量化各關(guān)鍵參數(shù)對剛架整體極限承載力的影響,以指導(dǎo)工程設(shè)計；將同參數(shù)、不同腹板屈曲形式下剛架極限承載力的計算結(jié)果進(jìn)行了對比,分析了不同腹板屈曲形式對剛架極限承載力的影響；對門式剛架的整個失穩(wěn)破壞過程進(jìn)行詳細(xì)的跟蹤分析，并通過等效應(yīng)力云圖形象的展示門式剛架失穩(wěn)的全過程。 研究結(jié)果表明:腹板在局部屈曲后強(qiáng)度很高，可以加以利用；工程

4、范圍內(nèi)，斜梁面外約束的部位、水平荷載對剛架極限承載力的影響較小,可以忽略不計；柱腹板高厚比在80～135 范圍內(nèi)，梁腹板高厚比在80～180 范圍內(nèi)，梁柱腹板高厚比在80～200 范圍內(nèi)，對剛架極限承載力影響較大；增加翼緣厚度可以有效提高腹板屈曲后的強(qiáng)度，其寬厚比在7.71～15.43 范圍內(nèi)，對剛架極限承載力影響較大；高跨比(高度變化)在1/18～5/36 范圍內(nèi)變化時對剛架極限承載力的影響較大，而高跨比(跨度變化)在1/12～1/8