工字形组合截面梁腹板的局部屈曲

摘要

为提高承载力，在焊接工字梁中宜尽量采用高而薄的腹板，形成一种典型的薄壁构件。梁的承载力往往取决于其整体或包括腹板屈曲的局部稳定性。
　　本文对工字梁腹板局部屈曲的问题进行了有限元分析与试验研究。有限元分析表明梁腹板会在集中荷载下方发生局部屈曲或对无加劲肋的梁会在支座处发生局部屈曲。同时表明，正应力与剪应力基本呈线性迭加关系，而非现行规范腹板屈曲计算公式中给出的二次关系。此外，分析结果表明腹板的局部屈曲仅与荷载的总值有关，而与其的分布长度关系不大。
　　以硅橡胶梁模型代替足尺钢梁模型，进行了腹板局部屈曲的试验研究。以硅橡胶梁模型的翼缘和腹板是用大头针和图钉连接起来的。为完成试验研制了专门的支架和加载装置。将试验结果和有限元分析结果相比较，试验结果验证了有限元分析结果的正确性。
　　此外，对梁腹板的屈曲还进行了参数分析，经对计算结果统计和回归分析，给出了验算腹板局部稳定公式的新形式。

目录

工字形组合截面梁腹板的局部屈曲

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摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 概述

国内外研究概况

1.2.1 国内研究概况

1.2.2 国外研究概况

1.3 腹板区格在不同应力状态下的临界应力

1.3.1 腹板在各单一应力作用下的临界应力

1.3.2 腹板在弯、剪及局压复合应力作用下的临界应力

1.4 课题的研究目的及意义

1.5 论文的主要内容

第2章 工字形组合截面钢梁的屈曲特点

2.1 引言

2.2 梁腹板的屈曲特点-特征值屈曲分析

2.2.1 无加劲肋梁腹板的局部屈曲特点

2.2.2 有加劲肋梁腹板的局部屈曲特点

2.3 非线性屈曲分析梁腹板的屈曲特点

2.3.1 材料非线性

2.3.2 几何非线性

2.3.3 无加劲肋梁的非线性屈曲分析

2.3.4 有加劲肋梁的非线性屈曲分析

2.4 本章小结

第3章 各种计算参数对梁屈曲荷载的影响

3.1 引言

3.2 模型验证

3.3 模型各计算参数的影响

3.3.1 模型各计算参数及荷载工况分类：

3.3.2 计算结果分析

3.4 加劲肋布置方式的影响

3.5 本章小结

第4章 腹板屈曲计算方法的探讨

4.1 引言

4.2 屈曲与弯曲正应力的关系

4.2.1 梁腹板局部屈曲正应力与剪应力的关系

4.3 屈曲荷载与荷载分布长度的关系

4.4 腹板屈曲的计算

4.4.1 腹板屈曲的位置

4.4.2 横向压应力沿腹板高度的变化规律

4.5 腹板局部稳定临界公式

4.6 本章小结

第5章 梁腹板屈曲的试验研究

5.1 试验梁的模型及加载装置

5.1.1 梁模型的制作

5.1.2 支架的设计

5.1.3 加载装置的设计

5.2 试验方案

5.2.1 材料弹性模量的测量

5.2.2 荷载及位移的测量方法

5.3 试验测试

5.3.1 无加劲肋梁的试验

5.3.2 仅有支座加劲肋梁的试验

5.3.3 加劲肋梁的试验

5.4 试验结果分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

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致谢