简支钢箱梁在弯扭联合作用下的强度研究

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1、学校代号10532学号S11011019分类号TU391密级公开硕士学位论文简支钢箱梁在弯扭联合作用下的强度研究学位申请人姓名曹廷培养单位土木工程学院导师姓名及职称舒兴平教授学科专业结构工程研究方向钢结构基本理论及应用论文提交日期2014年9月23日万方数据学校代号：10532学号：S11011019密级：公开湖南大学硕士学位论文简支钢箱梁在弯扭联合作用下的强度研究学位申请人姓名：曹廷导师姓名及职称：舒兴平教授培养单位：土木工程学院专业名称：结构工程论文提交日期：2014年9月23日论文答辩日期：2014年9月26日答辩委员会主席：沈蒲生教授万方数据Stre

2、ngthresearchofsimplysupportedsteelboxgirderundercombinedbendingandtorsionbyCAOTingB.E.(HunanUniversity)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinStructuralEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorSHUXingpin

3、gSeptember,2014万方数据万方数据湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可

4、以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I万方数据简支钢箱梁在弯扭联合作用下的强度研究摘要在建筑工程中，钢箱梁的应用愈加广泛，主要是应用在钢框架结构、桥式吊车、高层组合结构以及其他公共建筑之中。箱形截面梁能够比较充分发挥钢材的效益，与其它形式的截面相比较具有较好的抗弯刚度和抗扭刚度。但目前关于钢箱梁在弯矩和扭矩共同作用下的受力性能的研究很少，

5、并且也缺少能有效用于指导设计的方法。本文主要研究了承受弯矩和扭矩联合作用下的简支箱形钢梁的弹塑性荷载位移特性及其强度承载力。基于理论分析，本文考虑了大变形、材料非线性和几何缺陷等因素的影响，对箱形钢梁在无侧向支撑条件下弯扭联合作用时的弹塑性荷载位移特性进行了比较分析。根据荷载-位移曲线表现出的不同受力阶段，详细分析钢箱梁各个阶段的应力分布情况。研究还发现，考虑几何非线性后,弯曲和扭转变形会使得梁的跨中扭转转角变大，并且会减小扭转刚度。本文探讨了弯矩和扭矩联合作用下箱形钢梁的弯扭相关性，并考虑构件跨度、截面高厚比、宽厚比以及高宽比等各个因素的影响。通过大量的模

6、型分析和计算后，提出了基于ANSYS有限元分析平台上，对同时承受弯矩和扭矩联合作用的箱形钢梁的强度承载力进行分析的过程与方法。最后，本文对钢箱梁不同截面的弯扭相关关系做了比较分析。综合考虑以上分析结果后，当钢箱梁的截面符合现行《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定的关于整体稳定与局部稳定的要求且梁跨度在常用跨度内，圆曲线相关方程具有良好的适用性与合理性。表明该方程具备一定的工程实际意义，可为工程设计提供参考。关键词：箱形钢梁；弯扭联合作用；荷载位移特性；强度承载力；非线性有限元分析II万方数据硕士学位论文AbstractWithawiderapp

7、licationinarchitecturalengineering,steelboxgirderismainlyusedinsteelframedstructures,overheadcrane,high-risecompositestructuresandotherpublicbuildings.Comparedwithotherforms,boxsectionbeamsareabletoevaluatetheutilizationofsteelandhaveabetterbendingandtorsionalstiffnessofthetwoaxes.

8、However,therehavebeencompa