纯弯状态下蜂窝梁腹板的局部稳定性分析

摘要

蜂窝梁与实腹梁相比，有着更为经济、美观、承载能力高的优点，因此应用越来越广泛。但是目前关于蜂窝梁稳定性方面的研究工作开展的并不是很充分，本文应用 ANSYS非线性有限元分析方法对六边形孔蜂窝梁在弯矩作用下的腹板稳定性进行了分析研究。
　　首先，将蜂窝梁中开孔腹板简化成四边简支开孔板，对其进行弯矩作用下的稳定分析。观察了开孔板在弯矩作用下可能发生的失稳模式。证明了开孔板在失稳的时候发生不同个数的半波对其承载力是没有影响的，在分析中可以用失稳时产生一个半波的短板进行稳定分析。考虑了开孔板长度、高度、厚度、孔洞数不变的时候，孔洞大小发生变化时对开孔板承载力的影响，得到了孔洞宽度变化对承载力无影响，孔洞高度变化对承载力影响很大的结论。对开孔板进行双重非线性分析，求解发生屈曲变形时的高厚比临界值。将开孔板的弹性屈曲荷载与未开孔板的弹性屈曲荷载进行对比，观察开孔板的稳定性能。通过回归分析，得到用于计算开孔腹板弹性屈曲荷载的回归公式。最后进行在弯矩作用下蜂窝梁翼缘对腹板的约束作用分析。讨论在蜂窝梁中腹板可能发生的失稳模式，观察其与单纯开孔板的区别。分析了孔洞个数变化和孔洞大小变化对蜂窝梁承载力的影响。计算在翼缘约束作用下腹板的高厚比限值，并与单纯开孔板的腹板高厚比限值进行比较，观察翼缘的约束作用。

目录

纯弯状态下蜂窝梁腹板的局部稳定性分析

LOCAL STABILITY OF WEB OF CASTELLATED BEAMS UNDER UNIFORM MOMENT

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 蜂窝梁研究现状

1.3 本文的研究工作

第2章 板的稳定理论及模型的有限元分析

2.1 板的稳定理论

2.2 ANSYS有限元程序简介

2.2.1 ANSYS程序中的屈曲分析

2.3 有限元模型的建立

2.3.1 模型单元及材料本构关系

2.3.2 模型网格密度的确定

2.3.3 模型的边界条件

2.4 ANSYS程序的有效性验证

2.5 本章小结

第3章 单向受弯四边简支开孔腹板稳定分析

3.1 概述

3.2 开孔腹板的屈曲模式分析

3.3 单波失稳与多波失稳的承载力比较

3.4 开孔大小对板的影响

3.4.1 横向开孔率的影响

3.4.2 竖向开孔率的影响

3.5 对梁墩腹板长高比的讨论

3.6 梁桥腹板的高厚比限值分析

3.7 孔洞个数变化时的承载力比较

3.8 弹性屈曲荷载比较

3.9 弹性屈曲荷载回归公式

3.10 本章小结

第4章 纯弯曲蜂窝梁翼缘对腹板的约束作用

4.1 概述

4.2 蜂窝梁腹板的屈曲模式

4.3 孔洞个数变化时蜂窝梁承载力的比较

4.4 开孔大小的影响

4.5 翼缘对腹板的约束作用

4.6 本章小结

结论

参考文献

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