弯扭状态下蜂窝梁整体稳定性分析

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1、围书分类号：学校代码：學適顿士荸適验文论文题百弯扭状态下蜂窝粱整体稳定性分析硕士生姓名蒋泉东第导师姓名董事尔（教授）第二导师姓名专业学位类型全日制专业硕士工程领域名称建筑与土木工程研究方向结构设计理论与应用二一五年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权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。本人允许论文被查阅和借阅。学校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，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

2、同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：孓年月《曰将摘要蜂窝梁是在工字型钢结梁的腹板上经一定的工艺，形成

3、腹板有孔洞的钢结构。蜂窝梁有节约钢材、承载力高、美观等特点，在实际工程中得到广泛的运用。然而在实际工程使用时，由于荷载存在偏心距，蜂窝梁常常同时承受弯矩和扭矩的联合作用，使得蜂窝梁发生强度破坏之前已经发生失稳破坏。国内外学者对钢梁的弯扭状态下的研究大多基于实腹梁，我国《钢结构设计规范》给出了双向弯曲简支梁的整体稳定计算方法，但没有对弯扭联合作用下蜂窝梁的整体稳定性计算进行规定。我国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》虽然给出了弯矩和扭矩共同作用下冷弯薄壁型钢梁的整体稳定计算方法，但不适用蜂窝梁。所以对于蜂窝梁弯扭状态下整体稳定性的研究缺乏统一的分析计算方法。因此，对于此种情况下工字型简支蜂窝

4、梁的整体稳定承载力研究具有一定的科研意义和应用价值。本文采用能量法，对承受弯扭复合作用的工字型钢梁进行理论分析，再结合我国《冷弯薄壁型钢规范》（以及《钢结构设计规范》（分析推导了实腹梁在偏心跨中集中力与偏心均布荷载下的计算公式。通过简化惯性矩与体积相等原则等效出蜂窝梁在偏心跨中集中力与偏心均布荷载下的计算公式。并在此基础上，结合有限元软件，验证该公式的准确性。再计算不同偏心、不同开孔形状、不同孔高比与孔间距的情况下蜂窝梁与实腹梁的临界弯矩，根据计算的结果提出一个弯扭修正系数，该参数包含蜂窝梁的偏心跨中集中力与偏心均布荷载下的公式解￡和有限元解利用统计分析软件对进行回归分析，得到弯扭修

5、正系数的经验公式，通过弯扭修正系数修正后的公式对简支蜂窝梁在弯扭联合作用下的整体稳定计算提供参考。关键词：蜂窝梁；整体稳定性；弯扭状态下；有限元分析；回归分析AbstractCastellatedbeamisasteelstructurewithholesinthewebofI-sectionsteelbeamafteracertainprocess.Castellatedbeamhasthecharacteristicsofsteelsaving,highbearingcapacityandattracitveappearance,whichhasbeenwidelyusedinp

6、racticalengineering.However,duetotheexistenceofeccentricityinpracticalengineering，Keywords:Castellatedbeam;Overallstability;Bendtorsioncondition;Thefiniteelementanalysis;Regressionanalysis目录舰蜂窝梁应用情况简介蜂窝梁的特性蜂窝梁的制作方法直接成孔法错位成孔法工字型钢梁整体稳定研究中存在的问题弯扭状态下蜂窝钢梁的国内外研究现状国外研究历史与现状国内研究历史与现状蜂窝梁的整体稳定研究方法传统型整体稳定

7、分析方法改进型整体稳定分析方法有限元法本文研究的主要内容第章弯扭状态下蜂窝梁的整体稳定理论分析理论分析构件在弯扭作用下临界弯矩公式推导横向作用下的受弯构件弯扭作用下工字型钢梁的整体稳定理论分析蜂窝梁的等效蜂窝梁在弯扭作用下临界弯矩公式第章弯扭状态下六边形孔和圆孔蜂窝简支梁整体稳定性的有限元分析鍵有限元分析的理论基础弹性理论塑性理论屈服准则蜂窝梁有限元模型模型单元类型选取参数说明及网格划分3.3.3边界约束和施加荷载有限元模型校核弯扭状态下蜂窝梁的有限元分析