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《腹板高厚比超限的高強鋼工字形截面壓彎構(gòu)件局部-整體彎扭相關(guān)屈曲研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文腹板高厚比超限的高強鋼工字形截面壓彎構(gòu)件局部-整體彎扭相關(guān)屈曲研究專業(yè):建筑與土木工程碩士生:李陽指導(dǎo)老師:申紅俠副教授摘要隨著鋼材生產(chǎn)工藝的不斷完善,高強度鋼材因其承載能力高、經(jīng)濟效益好等顯著優(yōu)勢,越來越普遍地被應(yīng)用于國內(nèi)外很多大型的橋梁及建筑結(jié)構(gòu)中。然而,高強鋼構(gòu)件雖然極大地降低了結(jié)構(gòu)的自重,卻也因此使構(gòu)件的截面面積顯著減小,構(gòu)件本身趨于寬薄、細長,更易于超過規(guī)范的限值要求,局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定的問題成為制約其應(yīng)用的關(guān)鍵因素。目前,國內(nèi)外對于普通鋼材構(gòu)件局部和整體相關(guān)穩(wěn)定的研究已經(jīng)較為成熟,但對于高強鋼特別是本文所研究的Q690高強鋼構(gòu)件的相關(guān)穩(wěn)定問
2、題仍相對欠缺。因此,本文主要針對構(gòu)件的局部和整體彎扭相關(guān)屈曲性能,選取Q690高強度鋼材(屈服強度為690MPa)焊接制成腹板高厚比超限的工字形截面壓彎構(gòu)件進行研究分析。本文具體考慮了初始幾何缺陷、殘余應(yīng)力、材料非線性和幾何非線性多種因素的綜合影響,通過ANSYS有限元軟件建立數(shù)值模型并計算構(gòu)件局部和整體相關(guān)屈曲的極限承載力。分析研究了構(gòu)件的腹板高厚比、翼緣寬厚比、構(gòu)件長細比、荷載相對偏心率及鋼材強度等級等多種因素對其相關(guān)屈曲極限承載力的影響。參照多種規(guī)范的相關(guān)計算公式并考慮多種變化參數(shù)的影響,擬合了相關(guān)屈曲極限承載力的修正公式。研究表明,考慮多種因素影響的有限元模型可以較好地模
3、擬高強鋼構(gòu)件的局部和整體相關(guān)屈曲性能。構(gòu)件的無量綱化極限承載力會隨著腹板高厚比、翼緣寬厚比、荷載相對偏心率及構(gòu)件長細比的提高而有所降低;其中,翼緣寬厚比對于構(gòu)件的無量綱化極限承載力影響較?。痪哂休^大腹板高厚比、較小構(gòu)件長細比及較小荷載偏心率的構(gòu)件,構(gòu)件的失穩(wěn)破壞形式以局部屈曲破壞為主;相反,具有較小腹板高厚比、較大構(gòu)件長細比及較大荷載偏心率的構(gòu)件,構(gòu)件的失穩(wěn)破壞形式則以整體彎扭屈曲破壞為主。與普通鋼構(gòu)件相比,高強鋼構(gòu)件擁有更好的承載能力,但其穩(wěn)定性有所下降。本文所提出的建議修正公式計算結(jié)果與有限元結(jié)果西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文吻合較好,可以較好地預(yù)測本文所研究的腹板高厚比超限的
4、工字形截面Q690高強鋼壓彎構(gòu)件的局部和整體相關(guān)屈曲極限承載力。關(guān)鍵詞:高強鋼;腹板高厚比超限;工字形截面;局部和整體相關(guān)屈曲;彎扭屈曲;極限承載力西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文Studyonlocal-overallinteractiveflexural-torsionalbucklingofhigh-strengthsteelweldedI-sectionbeam-columnswithlargewebdepth-to-thicknessratioSpecialty:ArchitectureandCivilEngineeringName:LiYangInstructor:Ass
5、ociateProfessorShenHongxiaAbsrtactWiththecontinuousimprovementofsteelproductiontechnology,high-strengthsteelhasbeenwidelyusedinmanylargebridgesandbuildingstructuresathomeandabroadbecauseofitsremarkableadvantagesofhighbearingcapacityandgoodeconomicbenefit.However,althoughthehigh-strengthsteelm
6、embersgreatlyreducestheweightofthestructure,butitreducesthesectionareaofthemembersignificantly.Thememberitselftendstobethinerandslender,anditiseasiertoexceedthestandardlimit.Theproblemoflocalstabilityandoverallstabilitybecomesthekeyfactortorestrictitsapplication.Atpresent,thelocal-overallinte
7、ractivestabilityforordinarysteelmembersofresearchhasbeenrelativelymature,butfortheinteractivestabilityofhigh-strengthsteel,especiallytheauthorstudiesonQ690high-strengthsteelmembersthestabilityproblem,isstillrelativelyshort.Therefore,thispaper