變截面H型鋼梁穩(wěn)定性能的試驗(yàn)研究.pdf

1、輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的鋼結(jié)構(gòu)形式之一。為了充分發(fā)揮材料的性能，同時(shí)兼顧建筑美觀與功能的要求，設(shè)計(jì)時(shí)一般將輕型門(mén)式剛架中的H型鋼梁做成楔形(梁?jiǎn)味?、雙段或多段變截面)以適應(yīng)梁內(nèi)彎矩的變化，其腹板往往做得薄而開(kāi)展。寬而薄的板件的屈曲表現(xiàn)復(fù)雜，而相關(guān)屈曲性能研究則是進(jìn)行薄腹鋼梁靜動(dòng)力性能評(píng)價(jià)以及靜態(tài)與抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)變截面鋼梁的相關(guān)研究多集中在單調(diào)靜力荷載作用范圍內(nèi)，而鋼梁滯回性能的研究則限于等截面構(gòu)件。因此

2、，針對(duì)變截面H型薄腹鋼梁開(kāi)展其在循環(huán)荷載作用下的屈曲性能研究十分必要，且具有較深遠(yuǎn)的工程意義。 本文首先介紹了板的穩(wěn)定分析的基本方法，并基于穩(wěn)定理論和雙重非線性有限元方法，以ANSYS軟件為工作平臺(tái)，采用Shell181板殼單元建立了變截面H型鋼梁和直角梯形板的有限元分析模型，該模型可以方便考慮初始缺陷和殘余應(yīng)力的影響；對(duì)不同缺陷模式下的直角梯形板進(jìn)行了數(shù)值分析。 首次完成了7個(gè)變截面H型鋼懸臂梁低周循環(huán)荷載作用下的試驗(yàn)

3、研究。從破壞現(xiàn)象、滯回曲線、局部屈曲、耗能、骨架曲線、位移延性系數(shù)、極限承載力等角度，對(duì)比分析了腹板寬厚比、翼緣寬厚比、楔率、初始缺陷等因素對(duì)其穩(wěn)定性能的影響。 完成了對(duì)試驗(yàn)構(gòu)件的數(shù)值模擬，并將試驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。證明了數(shù)值模擬結(jié)果在承載力和局部屈曲方面能夠較好的吻合試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了數(shù)值模型的正確性。 最后，本文著重分析了在循環(huán)荷載作用下腹板寬厚比、翼緣寬厚比、梁構(gòu)件長(zhǎng)度以及構(gòu)件楔率對(duì)變截面H型鋼鋼梁滯回性能