双轴对称工字钢单伸臂梁整体稳定性能的研究

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1、OverallStabilityBehaviorofBiaxialSymmetryI-ShapedMono-overhangingBeamsbyFANGWeiB．E．(NanhuaUniversity)2007M．S．(ChangshaUniversityofScience&Technology)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering1nStructuralEn

2、gineeringChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorCHENHaojanAssociateProfessorFUTaoMay,201长沙理工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

3、人承担。作者签名：弓伟日期：加，7年岁月“日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。本人授权长沙理工大学可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。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。

4、(请在以上相应方框内打“√")作者签名：弓侈Et期：加7／年岁月髟13导师签名：销渍El期：讼If年岁月2／占El摘要整体失稳是钢梁的重要破坏模式之一，不同的截面形式、荷载形式和边界条件对梁的失稳模式和稳定承载力有很大影响。国内外对于简支梁和悬臂梁的整体稳定性研究已基本成熟，然而对于有一端单臂外伸的单伸臂梁的整体稳定性研究，无论是在试验研究上还是理论分析上都存在明显的不足，各国规范也没有给出可靠的稳定承载力计算公式，中国也只在规定悬臂梁整体稳定系数中注明“对于由邻跨伸出来的伸臂梁，应在构造上采取措施加

5、强支撑处的抗扭能力"，现今学者们提出用于计算双轴对称工字钢单伸臂梁的整体稳定临界弯矩的计算方法多忽略荷载作用点高度和悬伸长度比的影响。因此，对双轴对称工字钢单伸臂梁的整体稳定性能还需进一步的研究。根据力学原理将单伸臂梁简化为简支梁，并运用瑞利．里兹能量法推导了简化模型的临界弯矩计算公式，并将简化计算公式的计算结果与ANSYS有限元分析结果进行了比较，两者的计算结果吻合较好，表明了本文的ANSYS有限元模型能较好地反映薄壁单伸臂钢梁的失稳情况，以及当控制截面位于梁简支段时，单伸臂的临界弯矩可以按简支梁简

6、化计算。利用ANSYS有限元计算结果，对双轴对称工字钢单伸臂梁进行了参数分析，通过变换截面尺寸、荷载作用形式、荷载作用点高度、悬伸长度比、扭转刚度系数、简支跨跨度和荷载比例系数等参数，得出了各参数对构件临界弯矩的影响规律。以ANSYS有限元参数分析结果为依据，以中国规范中用于简支梁临界弯矩和整体稳定系数的公式为基础，通过对双轴对称工字钢单伸臂梁的临界弯矩与相应条件下简支梁的临界弯矩之比必／M，或MJ／也以及影响临界弯矩的参数的分析，发现必／帆或鸩／吮随单伸臂梁控制梁段的扭转刚度系数K大致呈现二次抛物线

7、变化。采用曲线拟合法，提出了单伸臂梁在均布荷载和集中荷载作用下临界弯矩的计算公式，公式可以考虑悬伸长度、荷载比例和三种荷载作用点高度(荷载作用于梁上翼缘、剪心和下翼缘)的变化。关键词：整体稳定性；临界弯矩；单伸臂梁；能量法ABSTRACTTheoveraIIinstabilityisallimportantfailuremodeofthesteelbeams·Thebucklingmodesandstabilitycapacitiesaresignificantlyinfluencedbythevar

8、iationsinthesectionshape，thetypeofloadingandconditionofsupport·TheresearchesoftheoverallinstabilityofsupportedbeamandcantileverbeamarealreadYVerYmatureathomeandabroad，buttheresearchesontheoverallinstabilityofthemono．overhangingbe