工字梁的抗剪极限承载力

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1、万方数据第39卷第8期206年8月土木工程学报CⅢNACIⅥLENGINEERINGJOURNALV01．39No．8Aug．2006工字梁的抗剪极限承载力童根树任涛(浙江大学，浙江杭州310027)摘要：对工字梁腹板抗剪极限承载力的研究进行总结，对各种公式与文献中的试验结果进行对比，将拉力场理论和转向应力场理论的假定与ANSYS分析揭示的腹板应力发展变化规律进行对比，指出了假定和数值分析结果的不一致。提出了翼缘对腹板转动约束的合理参数，得到精度良好的考虑翼缘约束的腹板剪切屈曲系数。利用得到的屈曲系数

2、，考虑翼缘抗弯承载力的贡献，提出新的工字梁抗剪极限承载力的计算公式。与现有试验数据和ANSYS非线性有限元分析结果的对比，证实建议方法离散性较小，适用范围广，尤其是对于通用高厚比较大的梁，较以往方法有了较大改进。关键词：剪切屈曲；极限承载力；腹板；工字梁中图分类号：TU392．4文献标识码：A文章编号：1000—131X(2006)08．0057—08ShearresistanceofslenderwebsinI-girders％昭GenshuRenTao(ZhejiangUniversity，Han

3、gzhou310027，China)Abstract：ThispaperpresentsabriefreviewonthecurrentmethodsfordesignofwebsinI-girdersundershear．Variousformulaearecomparedwithavailabletestresults．Theassumptionsusedinthetensionfieldtheoryandtherotatedstresstheorywerecomparedwiththepheno

4、menarevealedinanonlinearanalysisbyusingANSYS，andthediscrepanciesbetweenthetheoriesandthenumericManalysisweredemonstrated．Arationalparameterisproposedtodescribetherestraintprovidedtothewebbytheflanges，andSOisaformulafortheshearbucklingcoefficientincorpor

5、atingthisrestraintwithexcellentaccuracy．Theproposedformulaisthenemployedtoconstructanewformulatopredicttheultimatestrengthofthinwebsinshear，includingthecontributionfromtheflange．Goodcorrelationisfoundbetweentheproposedformulaandtests．Theproposedmethodma

6、ybeemployedforbothstiffenedwebsandnon—stiffenedwebs．Forwebswithlargeruniversalslenderness，theproposedmethoddemonstratesagreatimprovementwhencomparedwithcurrentmethods．Keywords：shearbuckling，ultimatestrength，web，I-girderE-mail：tonggs@zju．edu．CB工字梁抗剪极限承载力

7、的设计存在两种方法[1]，一是不允许剪切屈曲，它以线性化的弹性或弹塑性屈曲分析为基础；二是利用屈曲后强度的极限状态设计方法。BaslerEzl是最早提出工字梁抗剪极限承载力计算方法的学者，此后Fujii⋯，Chern&Ostapenko引，Rockey&SkaloudE5

8、，Calladine[6]，Porter&Rockey‘7蚓，H斟und阴们，Lee[11-121针对这一问题进行了大量的理论和试验研究，提出了拉力场理论和转向应力场理论。各国规范对工字梁腹板抗剪极限承载力的计算的规定，是依托于不同

9、理论制定的。作者简介：童根树，博士，教授，博士生导师收稿日期：2005．07一111各国规范的相关规定及比较1．1各国规范关于抗剪极限承载力的计算规定目前，有关工字梁抗剪极限承载力计算的几种方，不同之处集中在拉力带的形式、拉应力的倾角以是否考虑翼缘的约束和贡献等方面。美国AISCl997标准[131采用了BaslerE2]的模型，认为拉力场只存在于横向加劲肋之间(1a，1b)计算工字梁的抗剪极限承载力V。：当hJt。≤1．10u颐时当hJt。>1．10、