斜卷邊檁條的彈性屈曲分析.pdf

1、斜卷邊冷彎Z形薄壁鋼檁條通過(guò)在上下翼緣采用不同寬度的技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)檁條和檁條之間通過(guò)嵌套搭接達(dá)到多跨檁條連續(xù)的目的,從而大大地減小了檁條撓度,使得檁條可以有更大跨度,承擔(dān)更大的荷載,有十分廣闊的應(yīng)用前景.而現(xiàn)行冷彎型鋼設(shè)計(jì)規(guī)范GB50018-2002采用有效截面法計(jì)算受彎構(gòu)件的屈曲荷載并沒(méi)有考慮卷邊角度的影響,不能合理的進(jìn)行斜卷邊Z型檁條的屈曲荷載設(shè)計(jì).本文以此作為出發(fā)點(diǎn),對(duì)卷邊檁條的彈性屈曲進(jìn)行了理論分析,并應(yīng)用ANSYS有限元法計(jì)算

2、總結(jié)了斜卷邊檁條翼緣屈曲系數(shù)的合理取值方法.本文依據(jù)Hancock方法建立分析模型,推導(dǎo)卷邊槽鋼的畸變屈曲臨界荷載解析解以及屈曲系數(shù)表達(dá)式.利用有限元程序ANSYS對(duì)直角卷邊槽鋼進(jìn)行屈曲分析,得出構(gòu)件彎曲屈曲臨界荷載,并計(jì)算出翼緣屈曲系數(shù),并將計(jì)算結(jié)果與理論解析解進(jìn)行對(duì)比.結(jié)合兩種結(jié)果對(duì)直角卷邊槽鋼的翼緣屈曲系數(shù)提出建議取值.選取三種典型截面,分別用ANSYS計(jì)算卷邊角度為90°、60°、45°的斜卷邊Z型截面檁條屈曲系數(shù).計(jì)算表明卷邊

3、的角度對(duì)屈曲荷載的影響比較大,在設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮卷邊角度的影響因素.用ANSYS計(jì)算典型截面卷邊角度從0°到90°變化時(shí)對(duì)應(yīng)的翼緣屈曲系數(shù),并擬合成公式.用規(guī)范中提供的截面來(lái)驗(yàn)證該公式的合理性,結(jié)果表明:當(dāng)卷邊角度在40°-90°的范圍內(nèi)時(shí),誤差在3％以?xún)?nèi),可以滿(mǎn)足實(shí)際設(shè)計(jì)要求,并能夠推廣應(yīng)用于計(jì)算常用斜卷邊Z形檁條的翼緣屈曲系數(shù).對(duì)典型截面Z200分別應(yīng)用我國(guó)規(guī)范,AISI規(guī)范和ANSYS計(jì)算其屈曲荷載,并進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明我國(guó)現(xiàn)行