基于齊次化廣義屈服函數(shù)的工字型薄壁桿件結(jié)構(gòu)極限承載力分析.pdf

1、工程實(shí)際中，開口薄壁桿件的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，對其極限承載力的研究也愈發(fā)重要。近年來提出彈性模量縮減法(EMRM)，建立新的彈性模量調(diào)整策略（變形能守恒原理），根據(jù)廣義屈服準(zhǔn)則，據(jù)此迭代得到結(jié)構(gòu)的極限承載力。本文以工字型薄壁桿件結(jié)構(gòu)為研究對象，將薄壁桿件的彎扭特性考慮到極限承載力的計(jì)算當(dāng)中。開展能體現(xiàn)薄壁桿件結(jié)構(gòu)的薄壁特性的廣義屈服準(zhǔn)則的齊次化研究，并應(yīng)用到工字型薄壁桿件結(jié)構(gòu)的彈性模量縮減法分析中，EMRM的使用范圍得到擴(kuò)大。具體研究工作如下

2、:
　　(1)以開口薄壁桿約束扭轉(zhuǎn)理論為基礎(chǔ)，通過Hermite函數(shù)，建立位移場，得到總勢能泛函。用一維離散有限元法，推導(dǎo)出開口薄壁桿件結(jié)構(gòu)在拉壓、彎曲、約束扭轉(zhuǎn)荷載的組合作用時(shí)的單元?jiǎng)偠染仃?，并主要針對工字型薄壁連續(xù)梁、平面板架、一般空間剛架進(jìn)行了內(nèi)力分析，畫出主要反映薄壁桿受力特性的雙力矩圖等。
　　(2)針對工字型薄壁桿件，利用回歸分析和最小二乘法推導(dǎo)建立了考慮開口薄壁桿件全部七項(xiàng)內(nèi)力的齊次化廣義屈服函數(shù)，從根源上避免

3、了在采用EMRM進(jìn)行分析時(shí)，使用傳統(tǒng)非齊次廣義屈服函數(shù)存在的缺陷。消除了在計(jì)算時(shí)，因初始荷載乘子的不同而計(jì)算結(jié)果不同的問題。
　　(3)結(jié)合塑性極限分析，基于本文擬合的工字型薄壁桿件齊次化廣義屈服準(zhǔn)則的彈性模量調(diào)整法。針對工字型薄壁桿件結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)和建立其數(shù)值模型，以計(jì)算工字型薄壁桿件結(jié)構(gòu)的極限承載力。本文建立的工字型薄壁桿件結(jié)構(gòu)的彈性模量調(diào)整法，將EMRM的適用范圍擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)了工字型薄壁桿件在復(fù)雜荷載作用下的塑性極限承載力分析。<