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《基于雙軸對稱楔形工字鋼梁的彈性彎扭屈曲》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文雙軸對稱楔形工字鋼梁的彈性彎扭屈曲姓名：周佳申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：童根樹20070501摘要浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文2007雙軸對稱楔形工字鋼梁的彈性彎扭屈曲本文工作主要包含以下三個方面：一、采用經(jīng)典薄壁假定，即剛周邊和中面剪應(yīng)變?yōu)榱愕募俣?，推?dǎo)出楔形工字鋼梁的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和橫向正應(yīng)力。童根樹[2】文中指出，薄壁構(gòu)件彎扭失穩(wěn)問題的總應(yīng)變能由線性應(yīng)變能和非線性應(yīng)變能兩項(xiàng)組成，不包含荷載的非線性勢能項(xiàng)。由此，我們推出了楔形梁彎扭屈曲時的總應(yīng)變能。二、假定橫向位移和扭轉(zhuǎn)角沿形心軸變化規(guī)律為三次，得到節(jié)點(diǎn)之間各截面
2、的位移和節(jié)點(diǎn)位移之間的關(guān)系。代入總應(yīng)變能方程，利用變分原理，推導(dǎo)出可用于計算楔形梁彎扭屈曲臨界荷載的剛度矩陣。三、任何薄壁構(gòu)件實(shí)際上都是由若干板件組合而成的，而板殼理論是一種比薄壁構(gòu)件理論更為一般的理論。所以，本文運(yùn)用殼體有限元理論分析楔形工字鋼梁的穩(wěn)定性。將Ansys計算結(jié)果，作為兩種理論(朱群紅【13】、童根樹【2】)比較的依據(jù)，發(fā)現(xiàn)在雙軸對稱情況下，利用童根樹[2】文中的總勢能方程編程得到的本文結(jié)果與Ansys更為接近。考慮變截面梁的楔率影響，用有限單元法編程計算雙軸對稱簡支楔形梁在不等端彎矩作用情況下的彈性彎扭屈曲臨界荷載，根據(jù)有限元的
3、計算結(jié)果，并按童根樹【2】文中采用能量法推導(dǎo)得出的臨界荷載公式，保留公式形式，用有限元結(jié)果進(jìn)行計算機(jī)回歸分析，調(diào)整公式中的各項(xiàng)系數(shù)，得到物理意義明確，且形式與等截面梁一致，并便于在工程設(shè)計中應(yīng)用的楔形梁彈性彎扭屈曲的臨界荷載表達(dá)式。關(guān)鍵詞：彎扭屈曲楔形梁總勢能變分原理殼有限元分析浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文2007Elasticflexural-torsionalbucklingofdoublysymmetricweb—taperedI-beamsAbstractThispaperiscomposedofthefollowingthreeparts．F
4、irstly,basedonVlasov’Sthin-walledbeamassumptions，normalstresses，shearstressesandtransversestressesofweb-tapered1-beamsarederived．GenshuTong【2】haspointedoutthetotalpotentialforflexural-torsionalbucklingofthin-walledmembersiscomposedoflinearstrainenergyandnonlinearstrainenergy
5、,nononlinearloadpotentialisincluded．Thus，thetotalpotentialforflexural-torsionalisderived。Secondly,acubicdisplacementfieldisadoptedforthetransversedisplacementandtwistingrotation．Amatrixisachievedbyuseofvariationalprinciples，whichcompriseselasticandgeometricstiffnessmatrices．
6、Thirdly,anythin·walledmemberiscomprisedofsomeplanesorshells．Shelltheoryismoreprevalentthanthin—walledtheory．Thus，theelasticfiexural-torsionalbucklingcriticalloadbasedonshellbucklingtheoryarecalculatedusingFEAsoftwareAnsys，whichistakenasreference．Acomparativestudyaboutthecrit
7、icalloadbytheone—dimensionalmodelandtwo·-dimensionalshellfiniteelementanalysisispresentedanddiscussed．ThecomparisonshowsthatthetheoryinthispaperCanleadtoaccuratepredictionsofelasticfiexural-torsionalbucklingofdoublysymmetricweb—tapered1-beams．Consideringtheeffectsoftaperrati
8、o，theelasticflexural-torsionalbucklingofsimplysupportedweb-taperedI-beamswi
