蜂窩梁孔口應(yīng)力集中問(wèn)題的研究.pdf

1、蜂窩梁是將H型鋼切割錯(cuò)位焊接形成的一種連續(xù)開(kāi)孔的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。將蜂窩梁應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑中能夠減少建筑物的自重，節(jié)省鋼材，同時(shí)管線從孔洞中穿過(guò)，能夠有效降低結(jié)構(gòu)的層高，具有較好的綜合效益。
　　蜂窩梁由于連續(xù)孔洞的存在其受力性能將有別于傳統(tǒng)的實(shí)腹式鋼梁。根據(jù)彈性力學(xué)的基本知識(shí)，孔洞的存在必將導(dǎo)致孔口處的應(yīng)力集中，這對(duì)蜂窩梁的性能有很大的影響。目前國(guó)內(nèi)外的研究多集中在構(gòu)件層面，主要關(guān)注構(gòu)件的承載力和變形性能，未能通過(guò)對(duì)鋼梁開(kāi)孔后的孔口處

2、力學(xué)性能進(jìn)行分析，特別是腹板開(kāi)孔所引起的應(yīng)力集中問(wèn)題還少有研究，應(yīng)力集中對(duì)腹板的受力性能的影響尚不明確。
　　本文基于現(xiàn)有的蜂窩梁試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)理論分析與Ansys有限元試驗(yàn)相結(jié)合，對(duì)三種常用開(kāi)孔形式，六邊形，圓形，四邊形的孔口應(yīng)力集中問(wèn)題進(jìn)行了分析，研究了不同開(kāi)孔大小情況下理論計(jì)算公式的適用性，以及連續(xù)開(kāi)孔對(duì)孔口應(yīng)力集中地影響。具體研究以下幾個(gè)方面內(nèi)容:
　　利用彈性力學(xué)的基本理論，運(yùn)用復(fù)變函數(shù)的方法，引入保角變換，以無(wú)限

3、大開(kāi)孔板為例，借助Mathematica強(qiáng)大的符號(hào)計(jì)算能力，對(duì)常用的三種常用孔型在不同應(yīng)力邊界條件下的孔口處應(yīng)力分布特征進(jìn)行了分析，給出了孔口應(yīng)力集中系數(shù)的理論計(jì)算公式，并將計(jì)算的結(jié)果圖譜化便于工程應(yīng)用。
　　基于已有的蜂窩梁試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了孔口邊界附近點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)比了試驗(yàn)蜂窩梁的孔口附近點(diǎn)的實(shí)測(cè)結(jié)果，基本滿足理論計(jì)算結(jié)果的趨勢(shì)。根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，建立了?duì)應(yīng)的Ansys有限元分析模型，并與試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了所建立的有限元模型的正