工字梁在端彎矩和上翼緣橫向荷載共同作用下的整體穩(wěn)定性.pdf

1、鋼梁的整體穩(wěn)定性是決定其承載力的一個重要因素,而目前鋼梁整體穩(wěn)定的設計方法尚未完善。現(xiàn)行的國家鋼結構設計規(guī)范(GB50017—2003)給出了集中荷載,均布荷載,以及端彎矩單獨作用下鋼梁的等效臨界彎矩系數(shù)計算公式。但對于本文所研究的既有端彎矩又有橫向荷載作用的鋼梁,由于其沿梁軸向的彎矩是非線性分布的,上述公式并不適用。Trahair給出了工字梁在端彎矩和剪心處橫向荷載共同作用下的等效臨界彎矩系數(shù)計算公式,但都只適用于橫向荷載作用于梁截面

2、剪心的情況,而工程實際中橫向荷載多作用于截面上翼緣,并對梁的整體穩(wěn)定存在不利影響。因此,進行這方面的研究具有一定的科研意義和使用價值。
　　 本文采用能量法推導出了雙軸對稱等截面工字梁在兩端等彎矩和上翼緣橫向荷載共同作用下的整體穩(wěn)定臨界彎矩理論公式。
　　 本文利用ANSYS通用有限元分析軟件,建立了雙軸對稱等截面工字形鋼梁模型。在梁截面保持不變的情況下,分別計算了6m、8m、10m和12m四種跨度的工字梁在兩端等彎矩和

3、上翼緣橫向荷載共同作用下的整體失穩(wěn)。從中發(fā)現(xiàn),端彎矩使梁跨長度范圍內彎矩有了正負變化,鋼梁的整體穩(wěn)定臨界荷載比無端彎矩作用時得到了提高。同時,與兩端等彎矩和剪心處橫向荷載共同作用的鋼梁失穩(wěn)不同,兩端等彎矩和上翼緣橫向荷載共同作用的鋼梁的整體失穩(wěn)不僅與端彎矩系數(shù)α有關,還與參數(shù)ζ有非常大的關系。ANSYS臨界彎矩計算結果與理論公式計算結果較為接近,分析了誤差產(chǎn)生的因為。
　　 根據(jù)有限元分析的結果,本文不僅繪出了等效臨界彎矩系數(shù)β