试析反对称端弯矩和横向均布载共同作用下梁的整体稳定性研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文反对称端弯矩和横向均布载共同作用下梁的整体稳定性研究姓名：罗金辉申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：顾强20040624西安建筑科技大学硕士学位论文反对称端弯矩和横向均布载共同作用下梁的整体稳定性研究专业：结构工程硕士生：罗金辉指导教师：顾强教授摘要钢结构的稳定性能是决定其承载力的一个重要的因素，而钢结构稳定理论和设计方法尚未完善。现行国家钢结构设计规范(GB50017—2003)给出了集中荷载，均布荷载，以及端弯矩作用下梁的整体稳定系数。对弯矩沿粱长方向呈线性分布受弯构件，给出了其等效弯矩系数公

2、式。对于本文所研究的既有端弯矩又有横向均布荷载作用且考虑截面残余应力的梁，由于其沿梁长方向的弯矩是非线性分布的，上述公式适用性有待进一步研究加以修正。而英国人KirbsEA和Nethercot，D．A．也只给出了弯矩非线性分布粱的等效弯矩系数经验公式。因此，进行这方面的研究具有一定的科研意义和实用价值。本文分别采用了Rayleigh-Ritz法和Galerkin法从理论上分析了反对称端弯矩及横向均布载共同作用下梁的等效弯矩系数，并与KirbsEA和Ncthercot，D．A分析结果进行对比，结果表明本文采用的方法得出的等效弯矩系数

3、与其得出结果比较，在均布荷载与端弯矩比例相差不大时基本接近或偏小，说明此方法是可行的，而当均布荷载与端弯矩比例较大时，应根据均布荷载作用进行弯矩等效方法来计算。本文还分析了影响受弯构件整体失稳的几种主要因素，特别是通过大扰度理论分析了“短缩”效应对梁整体稳定的影响，这一影响因素在一般的文献中很少提及，从而使得这方面研究更加全面。而对于梁的弹塑性极限荷载，本文还利用Maflab语言编制了数值计算有限元程序，通过程序进行计算，得出的非弹性整体稳定系数与我国现行钢结构设计规范的非弹性稳定系数基本吻合论文的研究结果可以在一定程度上补充完善

4、了我国钢结构体系的在弯矩呈非线性分布梁的整体稳定性能这方面的不足，为相关研究和设计人员提供参考。关键词：整体稳定：等效弯矩系数；“短缩”效应；残余应力；有限元西安建筑科技大学硕士学位论文GlobalStabilityresearchofBeamsunderLoadingCombinedAntisymmetricEndmomentswithTransverseuniformlyDistributedLoadSpecialty：StructureEnglneeringAuthor：JinhuiI_noInstructor：Prof．Q

5、iangGuABSTRACTStabilityisanimportantfactortocontrolthecriticalcapacityofthesteelstructures，andthestabilitytheoryanddesignmethodofthesteelstructureshouldbeperfected．Currentdesigncodesofthesteelstructure(GB50017-2003)gavetheglobalstabilitycoefficientsofbeamsunderloading

6、oftheconcentratedload／theuniformlydistributedIoad／theendmoments，simultaneouslyoffereditsmodificationfactorsofthelinearlydistributedmoment．Thepaperconcernsaboutthebeamswithconsiderationofresidualstressunderloadingcombinedantisymmetricendmomentswithtransverseuniformlydi

7、stributedload，thatformulaforthelinearlydistributedmomentusedinGB50017—2003shouldbemodifiedforthenonlinearlydistributedmoment，andKirby,EA＆Nethercot，D．Aonlysuggestedanempiricalformula．Therefore，itisoftheoreticalandpracticalvaluetoinvestigateit．1nhepapercontentofresearch

8、involvedinseveralrespectsthatfollowed．FirstlythemethodofRayleigh．Ri乜andGalerkinwereadoptedtoanalyzethebeamsunderloadingcombi