工字形截面鋼梁在彎扭聯(lián)合作用下的整體穩(wěn)定性研究.pdf

1、鋼材輕質(zhì)高強(qiáng)的特性決定了鋼構(gòu)件的承載力在大部分情況下不是由材料強(qiáng)度控制，而是由其穩(wěn)定性控制，其中整體穩(wěn)定又是穩(wěn)定問題的核心內(nèi)容。國內(nèi)外關(guān)于鋼梁整體穩(wěn)定問題的研究由來已久，也取得了豐碩的成果，不過對(duì)于工程中非常重要的彎扭聯(lián)合作用下的工字形截面鋼梁整體穩(wěn)定承載力方面的研究卻很少，我國《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》(GB50017-2003)中也沒有給出相關(guān)的設(shè)計(jì)公式，因此本文認(rèn)為有必要對(duì)這一問題展開研究，力求得出一個(gè)可用于工程設(shè)計(jì)中簡潔的公式，也為新一輪的

2、鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范修訂提供參考。
　　 本文先介紹并且分析對(duì)比了目前幾種不同的整體穩(wěn)定理論，指出了一些理論的不足，并得出了傳統(tǒng)理論結(jié)果是正確的這一結(jié)論，在此基礎(chǔ)上，利用能量法推導(dǎo)出了彎扭聯(lián)合作用下鋼梁的一個(gè)四階非其次平衡微分方程，由于該方程很難得到解析解，所以借鑒我國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中采用等效彎矩系數(shù)考慮不同荷載形式的思路，本文經(jīng)過分析并確定重要的影響參數(shù)而后提出了一個(gè)反映彎扭聯(lián)合荷載情形的等效彎矩系數(shù)β，從而使計(jì)算公式形式與普通受彎穩(wěn)定設(shè)計(jì)

3、公式形式一致。
　　 為了研究等效彎矩系數(shù)β，文章利用通用有限元計(jì)算軟件ANSYS建立模型并在兩種典型的偏心荷載和不同作用點(diǎn)作用下的情形分別進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，然后依據(jù)計(jì)算結(jié)果并對(duì)比薄壁型鋼規(guī)范，圍繞兩個(gè)重要參數(shù)e和ξ分析它們與鋼梁整體穩(wěn)定臨界荷載和等效系數(shù)的關(guān)系，并得到了一些重要結(jié)論。進(jìn)而對(duì)這兩種偏心荷載作用下梁的彎扭屈曲承載力有了定性的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上利用數(shù)據(jù)分析軟件ORIGIN對(duì)有限元數(shù)值計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)回歸分析，得到了四種荷載情形下