对蜂窝钢梁孔间腹板屈曲性能研究进展

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1、第!"卷第"期建!筑!钢!结!构!进!展5(06!"7(6"#$!%年!#月&'()'*++,-./**012,03,-)./'24/2'*+!8*46#$!%蜂窝钢梁孔间腹板屈曲性能研究进展王旭东&王培军!山东大学土建与水利学院"济南!#=$$"!#摘!要!!蜂窝梁因腹板开洞"导致孔间腹板承受复杂的剪力$轴力和弯矩的共同作用"可能发生强度破坏和稳定破坏等多种破坏模式%孔间腹板破坏模式对蜂窝梁受力性能有着显著影响"孔间腹板屈曲承载力计算是蜂窝梁抗剪设计的主要内容%对国内外现有蜂窝梁孔间腹板屈曲问题的研究成果进行了综述"内容包括相

2、关试验研究$理论方法及有限元分析等"分析了相关方法的适用范围及其存在的问题"指出了进一步研究方向%关键词!!蜂窝梁&开洞&孔间腹板&屈曲性能&斜压柱理论中图分类号!EF9-),-**',-)".HA-3(-)F-,K*'+,

3、/L"M,-A-#=$$"!"JH,-A#NG7OP2?3(-)'BA-)C23(-)!+326*3264-!"#$%&'$'!82*/(/H*(Q*-,-),-/H*B*R+(I4A+/*00A/*3+/**0R*A@+"IA,02'*@,)H/(442'(-/H*B*R?Q(+/R*/B**-/B((Q*-,-)+32*/(,-+2II,4,*-/+/'*-)/H('0(++(I+/AR,0,/L"BH*-+2RS*4/*3/(/H*4(@R,-A/,(-(I+H*A'I('4*"AC,A0I('4*A-3R*-3,-)@(

4、@*-/6EH*IA,02'*@(3*(I/H*B*R?Q(+/HA+A+,)-,I,4A-/*II*4/(-/H*0(A3R*A',-)4AQA4,/L(I/H*4A+/*00A/*3+/**0R*A@"A-3/H2+/H*R24T0,-)4AQA4,/L(IB*R?Q(+/+,+(-*(I/H*@AS('3*+,)-'*U2,'*@*-/+I('A4A+/*00A/*3+/**0R*A@6EH,+QAQ*'Q'*+*-/+A'*K,*B(-/H*R24T0,-)R*HAK,('(IB*R?Q(+/+",-4023,-)*CQ

5、*',@*-/A0+/23,*+"/H*('*/,4A0@*/H(3+A-3I,-,/**0*@*-/A-A0L+,+6EH*I2/2'*'*+*A'4H3,'*4/,(-(-/H*R24T0,-)(IB*R?Q(+/+,+A0+(Q(,-/*3(2/6()*+,%-#'!4A+/*00A/*3R*A@&(Q*-,-)&B*R?Q(+/&R24T0,-)R*HAK,('&+/'2//H*('L!!蜂窝梁的制作工艺主要有两种"一种是将V形钢梁坏等%(9?%)的腹板沿曲线切割$然后错位焊接而成&另一种是在钢梁板件局部屈曲是钢构件的主

6、要破坏模式"屈曲导腹板直接开孔%第!种方法增大了钢梁截面高度"提高致变形急剧增长"构件在达到其塑性承载力前发生破坏"了梁的抗弯承载力&第#种方法可以制作任意孔形的蜂影响材料性能的充分发挥%孔间腹板屈曲是蜂窝梁的主(!)(=)窝梁%目前实际工程中常用的孔形主要有圆孔$矩形要破坏方式"由于荷载类型和边界条件不同"蜂窝梁腹孔$六边形孔$八边形孔$拉长圆孔和正弦曲线形孔等%板有多种局部屈曲模态"如孔间腹板受压$受剪屈曲$局(=)部分研究者还提出了椭圆孔$斜向椭圆孔$孔角倒圆多边部集中力作用下的受压屈曲等%目前对孔间腹板局部(#)形孔等%

7、开孔后"腹板的连续性被破坏&同时"由于孔屈曲的研究主要有试验研究$理论分析和有限元模拟等9(")洞几何形状和布置多样"且受力状态复杂"使得蜂窝梁与种方法"且已从弹性阶段分析发展到弹?塑性阶段分析%(#)实腹梁相比具有新的破坏模式"如孔洞处的费氏塑性由于孔洞几何形状和排列布置多样"现有理论方法仅适铰破坏"孔间腹板屈曲破坏及腹板中部水平焊缝强度破用于特定孔形"且计算结果非常保守%随着计算机技术收稿日期!#$!9:$;:#<"收到修改稿日期!#$!%:$%:!=作者简介!王旭东#!<;;$%&男&硕士&主要从事蜂窝钢梁'蜂窝组合梁稳定

8、性研究及抗火分析方面的研究(>?@A,0!BA-)C23(-)!+326*3264-(王培军#!