冷彎薄壁空心類(lèi)橢圓截面鋼構(gòu)件數(shù)值模擬及設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、隨著冷彎薄壁鋼的不斷發(fā)展，越來(lái)越多截面型式的鋼構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用。對(duì)于一種新型截面鋼構(gòu)件的推廣應(yīng)用，需考察現(xiàn)行規(guī)范中的設(shè)計(jì)方法對(duì)其是否適用，并通過(guò)研究得出適用的設(shè)計(jì)方法來(lái)指導(dǎo)其在工程中推廣應(yīng)用。本文基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)冷彎薄壁鋼空心類(lèi)橢圓截面軸壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件以及壓彎構(gòu)件進(jìn)行了非線性有限元數(shù)值模擬，并基于數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)此類(lèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究；考察了我國(guó)以及國(guó)外現(xiàn)行規(guī)范中有效寬度法對(duì)此類(lèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)的適用性，并提出采用直接強(qiáng)度法對(duì)此類(lèi)構(gòu)件

2、進(jìn)行設(shè)計(jì)，得出了適用于此類(lèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法，為此類(lèi)構(gòu)件在工程中的推廣應(yīng)用提供了設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
　　本文研究的內(nèi)容及成果如下：
　　1)采用Abaqus建立了冷彎薄壁鋼空心類(lèi)橢圓截面軸壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件以及壓彎構(gòu)件的非線性有限元數(shù)值模型。將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，考察有限元分析方法模擬此類(lèi)構(gòu)件力學(xué)性能的可行性與可靠性。有限元數(shù)值模擬的結(jié)果表明：采用Abaqus建立的數(shù)值模型可以較準(zhǔn)確地模擬冷彎薄壁空心類(lèi)橢圓截面鋼構(gòu)件的極限承載力

3、和失效模式等力學(xué)性能，在很大程度上可以替代昂貴、費(fèi)時(shí)的試驗(yàn)，是一種經(jīng)濟(jì)、高效的研究方法。
　　2)利用此模型進(jìn)行了大量的參數(shù)分析，建立了包括100個(gè)軸壓構(gòu)件、36個(gè)受彎構(gòu)件以及200個(gè)壓彎構(gòu)件的參數(shù)分析數(shù)值模型。為設(shè)計(jì)方法的研究提供大量的研究對(duì)象和數(shù)據(jù)。
　　3)基于試驗(yàn)和參數(shù)分析結(jié)果，對(duì)此類(lèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。對(duì)于現(xiàn)行規(guī)范中無(wú)法考慮半圓板件有效寬度的計(jì)算等問(wèn)題，本文基于試驗(yàn)和數(shù)值模擬情況做出了一定的假定進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。