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

1、隨著冷彎薄壁鋼的不斷發(fā)展，越來越多截面型式的鋼構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用。對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)計方法對其是否適用，并通過研究得出適用的設(shè)計方法來指導其在工程中推廣應(yīng)用。本文基于實驗數(shù)據(jù)，對冷彎薄壁鋼空心類橢圓截面軸壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件以及壓彎構(gòu)件進行了非線性有限元數(shù)值模擬，并基于數(shù)值模擬結(jié)果對此類構(gòu)件的設(shè)計方法進行了研究；考察了我國以及國外現(xiàn)行規(guī)范中有效寬度法對此類構(gòu)件設(shè)計的適用性，并提出采用直接強度法對此類構(gòu)件

2、進行設(shè)計，得出了適用于此類構(gòu)件的設(shè)計方法，為此類構(gòu)件在工程中的推廣應(yīng)用提供了設(shè)計基礎(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)果與試驗結(jié)果進行了比較，考察有限元分析方法模擬此類構(gòu)件力學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)值模型可以較準確地模擬冷彎薄壁空心類橢圓截面鋼構(gòu)件的極限承載力

3、和失效模式等力學性能，在很大程度上可以替代昂貴、費時的試驗，是一種經(jīng)濟、高效的研究方法。
　　2)利用此模型進行了大量的參數(shù)分析，建立了包括100個軸壓構(gòu)件、36個受彎構(gòu)件以及200個壓彎構(gòu)件的參數(shù)分析數(shù)值模型。為設(shè)計方法的研究提供大量的研究對象和數(shù)據(jù)。
　　3)基于試驗和參數(shù)分析結(jié)果，對此類構(gòu)件的設(shè)計方法進行了研究。對于現(xiàn)行規(guī)范中無法考慮半圓板件有效寬度的計算等問題，本文基于試驗和數(shù)值模擬情況做出了一定的假定進行設(shè)計計算。