基于广义梁理论的非线性材料薄壁受压构件屈曲荷载计算方法（可编辑）

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1、基于广义梁理论的非线性材料薄壁受压构件屈曲荷载计算方法基于广义梁理论的非线性材料薄壁受压构件屈曲荷载计算方法基于广义梁理论的非线性材料薄壁受压构件屈曲荷载计算方法#朱浩川1，姚谏1,2**510152025303540（1.浙江大学结构工程研究所，杭州310058；2.浙江树人大学城建学院，杭州310015）摘要：本文提出非线弹性广义梁理论屈曲荷载计算方法，并对不锈钢薄壁受压构件屈曲荷载进行计算验证。通过定义材料非线性应力―应变关系和瞬时弹性模量，对传统线弹性广义梁理论进行修正，建立非线性薄壁构件受压屈曲荷载计算方法，推导不锈钢薄

2、板受压局部屈曲、冷弯薄壁不锈钢卷边槽形柱畸变屈曲及箱形不锈钢长柱弯曲屈曲荷载计算公式，并与既有试验数据对比。经验证，线弹性分析方法不适用于不锈钢材料；本文提出的修正GBT法具有较高精度，且本构关系采用变形法则结果偏于安全，可用于不锈钢等非线弹性金属材料薄壁构件受压屈曲荷载的确定，为研究和设计提供理论指导。关键词：薄壳结构；冷弯薄壁不锈钢；广义梁理论；非线弹性；受压构件；屈曲荷载中图分类号：TU973.13GBT-BASEDBUCKLINGLOADSFORMULAOFNON-LINEARTHIN-WALLEDCOMPRESSEDMEMBE

3、RSZHUHaochuan1,YAOJian1,21.InstituteofStructuralEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027;2.CollegeofUrbanConstruction,ZhejiangShurenUniversity,Hangzhou310015Abstract:Thispaperproposesanon-linearelasticGeneralisedBeamTheoryGBTbasedformulationtoverifythebucklingloadof

4、non-linearelasticmetallicmaterialsthin-walledmemberssuchasstainlesssteel.Byintroducingnon-linearstress-strainrelationsandinstantaneouselasticmodulus,themodificationsareincorporatedintheconventionalGBTinordertohandlethebucklingbehaviorofnon-linearthin-walledcompressedmemb

5、ers.Theexpressionsareformulatedtocalculatebucklingloadsofstainlesssteelmembersbucklinginlocal,distortionalandglobalmodes.Comparingwiththeexistedtestresults,itisshownthatconventionalGBTcannotdealwithnon-linearelasticmaterials,whiletheresultsofproposedmethodaremuchmorereli

6、able.Moreover,themodifiedGBTmethodwithdeformationplasticitytheoriesproducessaferresults,whichcouldbeusedindeterminingbucklingloadsofnon-linearelasticmetallicmaterialsthin-walledmembersincompression,aswellasstructuraldesignandfurtherresearches.Keywords:thin-walledstructur

7、es;cold-formedthin-walledstainlesssteel;generalisedbeamtheory;non-linearelastic;compressedmembers;bucklingloads0引言不锈钢材料具有华丽的外观、优异的抗腐蚀性能、良好的力学和工艺性能、较高的比强度与比刚度、较低的维护费用等诸多优点，在国内建筑结构领域已获得较广泛的应用，如广州国际会展中心不锈钢屋面板、天津港四号卡子门不锈钢空间网架结构等，结构新颖，造型美观，具有显著的经济效益与社会效益[1]。受材料造价或建筑造型需要等因素影响，

8、不锈钢通常被加工成薄壁构件并冷弯至各种形状，此类冷弯薄壁构件的稳定问题较突出，在结构设计时必须谨慎考虑。基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（博导类）（201XXXXXXXXXX9）作者简介：朱