冷弯薄壁卷边槽钢的畸变屈曲承载力研究

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1、浙江大学硕士学位论文冷弯薄壁卷边槽钢的畸变屈曲承载力研究姓名：唐婷婷申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：姚谏2013-03-09浙江大学硕士学位论文摘要冷弯薄壁卷边槽钢在受力过程中除可能出现整体屈曲和局部屈曲外，还可能出现畸变屈曲模式。近年来冷弯薄壁型钢构件所用材料的屈服强度越来越高，板件越来越薄，截面形状越来越复杂，从而致使畸变屈曲在某些情况下可能成为构件承载力的控制因素。本文对冷弯薄壁卷边构件的畸变屈曲进行了深入研究。首先查阅综述了冷弯薄壁C形钢目前关于受压和受弯畸变屈曲承载力的主要计算方法，包括规范计算

2、公式和研究文献提出的计算方法，并针对轴心受压冷弯薄壁c形钢，将试验数据与既有的各种方法计算结果进行比较和分析，结果表明北美规范提出的直接强度法适用范围广且精度相对较高，目前可供实际工程设计参考采用。接下来对冷弯薄壁RA、RL形钢在绕截面强轴弯矩作用下的弹性畸变屈曲荷载进行较为全面而深入的参数分析，包括畸变屈曲临界半波长度、腹板提供给翼缘板的转动约束刚度、考虑翼缘自身剪切与畸变影响的修正参数等的分析与简化。最后提出冷弯薄壁卷边槽钢在绕强轴弯矩作用下的弹性畸变屈曲荷载简化计算公式。结果表明其精度与CUFSM程序相比较几

3、乎相同，对于受弯畸变屈曲临界半波长度，其精度也很高。然后对冷弯薄壁卷边槽钢区分弯曲应力为主和轴压应力为主两种应力情况，分别利用伽辽金法推导出轴压应力和弯曲应力共同作用下的转动约束刚度‰公式。同时有限元软件ABAQUS进行数值模拟与之对比，验证其精度，同时提出采用直线关系式来统一近似轧和盯的理论关系式。最后对分别承受轴压力和绕弱轴弯矩作用下的冷弯薄壁C形钢构件，利用有限元软件，对采用连杆、隔板和交叉斜杆三种措施的加固效果进行了弹性分析、比较，包括屈曲荷载和用钢量等，并给出最佳加固方式。关键词：冷弯薄壁型钢；畸变屈曲；

4、受弯构件；轴压构件；屈曲荷载简化计算；加固措施II浙江大学硕士学位论文AbstractDistortionalbucklingwhichisoneofthemostimportantbucklingmodesforcold-formedlippedchannelsectionsaswellaslocalbucklingandglobalbucklingmaychangemechanicalpropertiesanddecreasetheultimateloadofmembers．Nowadayshoweveriti

5、sthekeyfactorofbearingcapacityofmanycomponentsforhigheryieldstrengthofmaterial，thinnerpanel，morecomplexcrosssectionshape．Thisdissertationtakesadeepstudyondistortionalbucklingofcold—formedlippedmembers．Firstly,thispaperreviewsresearchachievementsindistortionalb

6、uckling，comparestheexisteddesignmethodsforbearingcapacityofaxialcompressionandbendingaccordingtofivenational(regional)codesandthelatestresearchachievements．Basedonthecomparisonbetweenfivecalculatingdataandtestresultsforcapacityunderaxialcompressionofcold·-form

7、edthin--walledlippedchannelmembers，itisshownthatthedesignmethodofNorthAmericanspecificationhaswidespreadapplicationandrelativelyhighaccuracy,whichcouldsupplyreferencesforstructuraldesign．Next，focusedoncold—formedlippedchannelmembers(RAandRL)understrongaxised-m

8、oment，deepandtotalanalysishasbeentaken，includingtherotationalrestraint，criticalhalfwavelength，correctedparameter．Thenasimplifiedequationisfinallypresentedtopredicttheelasticdistort