簡支工字形鋼梁彎扭作用下整體穩(wěn)定性研究.pdf

1、工字形鋼梁由于自身良好的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力性能而在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程中得到廣泛應(yīng)用。由于材料的輕質(zhì)高強(qiáng)特性，工字形鋼梁的極限承載力主要由穩(wěn)定控制。對開口薄壁構(gòu)件的穩(wěn)定問題，國內(nèi)外已進(jìn)行了大量研究，并取得的豐碩的成果，然而對于彎扭共同作用下穩(wěn)定問題卻研究較少，同時(shí)對彎扭共同作用下的鋼結(jié)構(gòu)，我國現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）中也沒有相關(guān)的設(shè)計(jì)驗(yàn)算公式，因此有必要對這一問題進(jìn)行深入的研究和探討。
　　本文對簡支工字鋼梁在彎扭共

2、同作用下的整體穩(wěn)定問題進(jìn)行了理論分析。本文首先介紹了運(yùn)用平衡法列出的平衡微分方程和運(yùn)用能量法列出的總勢能方程，并指出這些穩(wěn)定承載力方程都不能求解出解析解，因此在對簡支工字形鋼梁整體穩(wěn)定性進(jìn)行研究和分析時(shí)需要采用數(shù)值分析的方法。接著，本文闡述了運(yùn)用有限元方法對簡支工字形鋼梁彎扭作用整體穩(wěn)定進(jìn)行分析的基本概念和通過有限元方法對彎扭共同作用下簡支工字形鋼梁整體穩(wěn)定承載力進(jìn)行計(jì)算的方法和步驟。最后本文給出了彎扭作用下簡支工字形鋼梁整體穩(wěn)定承載力

3、極限狀態(tài)判別準(zhǔn)則，對如何運(yùn)用有限元分析結(jié)果判斷整體穩(wěn)定狀態(tài)和求其整體穩(wěn)定極限承載力進(jìn)行了說明。
　　本文運(yùn)用有限元軟件ANSYS對彎扭共同作用下的簡支工字形鋼梁進(jìn)行了非線性屈曲分析。分析時(shí)考慮了跨度變化、偏心距變化、腹板高度變化和翼緣寬度變化等因素的影響，得到了鋼梁在彎扭共同作用下，考慮不同參數(shù)影響時(shí)的整體穩(wěn)定極限荷載值?？偨Y(jié)了工字形鋼梁荷載變形特性曲線隨這些因素變化的規(guī)律。根據(jù)分析結(jié)果，對所計(jì)算分析的各種工字形梁模型的彎扭相關(guān)曲