波紋腹板H型鋼梁抗扭性能研究.pdf

1、在鋼結(jié)構(gòu)體系中，H型鋼梁角色舉足輕重，為結(jié)構(gòu)體系主要受彎構(gòu)件。其由腹板與翼緣焊接而成，其中腹板部分主要承擔梁上剪力，而翼緣承受彎矩。與傳統(tǒng)平腹板相比，波紋腹板在厚度較薄的情況下具有更高的平面外剛度和穩(wěn)定性，無需加勁肋即可滿足鋼梁的抗剪需求。波紋腹板鋼梁性能優(yōu)越，同時具有較為明顯的成本優(yōu)勢，因此近年來成為科研熱門。
　　本文的研究課題為波紋腹板H型鋼梁抗扭性能研究。采用理論分析、試驗分析與有限元分析相結(jié)合的方法進行研究論證。

2、　　在理論分析得到波紋腹板H型鋼梁截面抗扭剛度的基礎(chǔ)上，在鄭州大學結(jié)構(gòu)試驗室進行了波紋腹板H型鋼梁的約束扭轉(zhuǎn)試驗。試驗共設(shè)計了三根正弦波紋腹板H型鋼梁試件以及一根平腹板H型鋼梁試件。加載方式為重力加載，每根試件設(shè)置25~40個測點，其中18~28個應(yīng)變測點，7~12個位移測點。試驗過程中，分級加載鋼板標準件并記錄數(shù)據(jù)。記錄試件臨界屈服荷載，觀察試驗過程中鋼梁的整體和局部變形情況，對比分析波紋腹板H型鋼梁與平腹板H型鋼梁的抗扭性能。

3、>　　有限元分析采用了通用有限元軟件ANSYS。采用SHELL181單元對翼緣和腹板進行建模分析。通過有限元分析求解得到試件在加載過程中的應(yīng)力分布情況、各截面位移和變形情況，以及彈性階段屈服荷載等。在對比分析波紋腹板H型鋼梁和平腹板H型鋼梁抗扭性能有限元分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，將試驗結(jié)果和有限元分析結(jié)果進行對比，驗證有限元方法計算結(jié)果的可靠性。
　　本文首次以理論分析、試驗和有限元分析相結(jié)合的方法驗證了波紋腹板H型鋼梁在抗扭方面相比于平