工形截面鋼拱結(jié)構(gòu)腹板局部穩(wěn)定性能研究.pdf

1、焊接工形截面鋼拱結(jié)構(gòu)具有造型美、受力性能好、制作簡便等優(yōu)點，在國內(nèi)外均得到了較為廣泛的應用。然而，只有極少數(shù)的國家涉及鋼拱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計規(guī)范，我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范中也沒有專門針對鋼拱結(jié)構(gòu)的設(shè)計條文，對鋼拱結(jié)構(gòu)腹板局部穩(wěn)定性能的研究也鮮見文獻發(fā)表。本文在已有的工字梁腹板局部穩(wěn)定性能理論的基礎(chǔ)上，采用有限元方法對徑向均布荷載作用和純彎作用下的工形截面鋼拱結(jié)構(gòu)腹板的彈性屈曲及彈塑性屈曲進行了分析。
　　 首先分析了徑向均布荷載作用下不同

2、邊界條件拱板的彈性屈曲性能，包括四邊簡支板和兩邊簡支、兩邊固支板，參考矩形板彈性屈曲系數(shù)公式的形式，基于有限元計算結(jié)果進行數(shù)據(jù)擬合，從而得到了各種情況下的彈性屈曲系數(shù)近似公式。接著，對工形截面鋼拱結(jié)構(gòu)腹板進行了特征值屈曲分析，引入與翼緣扭轉(zhuǎn)剛度和腹板彎曲剛度的比值有關(guān)的參數(shù)β來衡量翼緣對腹板的約束作用，并通過大量計算結(jié)果擬合出鋼拱結(jié)構(gòu)腹板在徑向均布荷載作用下的彈性屈曲系數(shù)近似公式。
　　 其次對純彎作用下四邊簡支和兩邊簡支、兩邊

3、固支的拱板進行彈性屈曲分析，基于大量的有限元計算結(jié)果擬合得到不同邊界條件拱板的彈性屈曲系數(shù)近似公式。然后對純彎作用下工形截面鋼拱結(jié)構(gòu)腹板進行特征值屈曲分析，通過對計算結(jié)果進行數(shù)據(jù)擬合得到了考慮翼緣約束作用的工形截面鋼拱結(jié)構(gòu)腹板彈性屈曲系數(shù)近似公式。
　　 最后分別對考慮了初始幾何缺陷和殘余應力的工形截面鋼拱結(jié)構(gòu)腹板在徑向均布荷載作用和純彎作用下的彈塑性屈曲性能進行研究，分析了不同參數(shù)對腹板極限承載力的影響，影響因素包括拱形腹板長