鋼板焊接牛腿的穩(wěn)定性及承載力研究.pdf

1、鋼牛腿作為傳力構(gòu)件在鋼結(jié)構(gòu)中已得到廣泛應用，常用于工業(yè)與民用建筑工程的連接部位，在大跨度空間結(jié)構(gòu)體系中起著重要作用。由于鋼牛腿承受上部立體桁架傳遞的荷載，牛腿的承載能力關系著整個結(jié)構(gòu)的安全，因此有必要對其受力性能進行研究。 本文以武漢市某體育館為工程背景，該體育館主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。屋蓋系統(tǒng)為空間大跨度結(jié)構(gòu)，整個屋蓋系統(tǒng)由拱桁架組成，拱形桁架作用在立體桁架上，由鋼板焊接而成的牛腿承受立體桁架傳遞的荷載。由于設計單位僅

2、對荷載作用下牛腿的強度進行了驗算，而對牛腿此時的應力、穩(wěn)定性狀況和僅考慮單層牛腿受力時牛腿的受力情況未作研究。根據(jù)設計方的要求，對牛腿的應力應變情況進行了實測。本課題的研究目的就在于分析牛腿在兩種狀況下的受力情況，確定其能否滿足設計要求，保證結(jié)構(gòu)的安全使用。文中分析包括： (1)考慮某兩層牛腿同時承受立體桁架傳遞的荷載，對牛腿的穩(wěn)定性及應力應變進行分析； (2)考慮實際施工順序方面的原因，僅單層牛腿承受立體桁架傳來的荷載

3、時，對牛腿的強度、穩(wěn)定性及應力情況進行分析。 強度和穩(wěn)定性主要根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50017-2003)(以下簡稱《規(guī)范》)和相關理論進行強度和穩(wěn)定性驗算；由于常規(guī)理論無法反映牛腿的應力集中問題，因此本文利用ANSYS有限元軟件建立牛腿的有限元模型，進行應力、應變分析。文中將計算值與實測數(shù)據(jù)進行了比較。 分析表明，牛腿的強度和穩(wěn)定性均能滿足《規(guī)范》要求；有限元軟件結(jié)果顯示構(gòu)件上翼緣和腹板上部存在較大的應力集中，在