基于变高度工字截面圆孔蜂窝梁的挠度计算

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1、中南大学硕士学位论文变高度工字截面圆孔蜂窝梁的挠度计算姓名：郑坤龙申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：周朝阳20070501摘要蜂窝钢梁具有截面形式合理、抗弯刚度大、承载力高和经济效益显著等优点，因而常被应用于大跨度工程。但是我国还没有制定相应的设计标准，其挠度计算还没有简便而统一的分析方法，变高度圆孔蜂窝梁挠度计算的研究更是空白，这严重制约了蜂窝梁在我国的推广应用。因此，针对存在的问题开展进一步研究是十分必要的。本文主要针对变高度圆孔蜂窝梁进行分析研究，主要内容如下：1．阐明了蜂窝梁挠度计算的费氏空腹桁架比拟法

2、，在大量有限元分析的基础上，给出了相关的参数取值。2．提出了蜂窝梁挠度计算的等效刚度法及其等效刚度表达式，并通过有限元分析验证了其合理适用性。利用等效刚度和结构力学的既有公式计算蜂窝梁的挠度，不仅简便而且精度高。3．发现并分析了两端固支蜂窝梁的轴向约束效应，分析表明，开孔率越大、跨高比越小，则轴向约束效应较大，在实际工程中忽略该效应是偏于安全的。4．通过数学表达形式的变换，提出了变高度工字截面实腹梁弯曲和剪切挠度计算的简化表达式，可以避免数值积分。5．提出了变高度蜂窝梁弯曲和剪切挠度计算的简化表达式，给出了按费氏空腹桁

3、架比拟法计算剪力次弯矩挠度时相关参数的取值，其计算结果与有限元分析值吻合良好。关键词变高度圆孔蜂窝梁，费氏空腹桁架比拟法，有限元分析，等效刚度法，挠度计算ABSTRACTCastellatedbeams，characterizedbyrational∞ctionform,largeflexuralstiffness，highload-carryingcapacityandprominenteconomice伍ciency,andSOon．areoftenusedinlong-spanstructures．Atprese

4、ntthereisnotechnicalstandardoncastellatedbeamsinourcountry．Regardingthedeflectionofcastellatedb黜s，duetothelackofconvenientanduniformcalculationmethodandthelackofresearchworktothedeflectionoftaperedcastellatedbeams，theprevalentUSeofcastellatedbeamshasbeenrestrict

5、ed．Therefore,itisnecessarytodomoreresearchesontheexistentproblems．啊1emainresearchworkcoVerSthefollowingaspects：1．11把deflectionsinacastellatedbeamsarecalculatedbythesimpletheoryofbendinginwhichitisassumedthatthecastellatedbeamsbehavesasaVierende．1truss．Basedonamo

6、untsoffiniteanalysis，theparameteroftheVierendceltrusshasbeendeduced．2．EquivalentStiffnessMethodandexpressionsofequivalentstiffnesshavebeenputforwardinthethesis．Basedonamountsoffiniteanalysis，therationalityofEquivalentStiffnessMethodhasbeenproved，Byapplyingequiva

7、lentstiffnessandstructuralmechanicsformulaestothecalculationofdeflectionofcastellatedbeammakesitnotonlymoreconvenientbutalsomoreprecise．3．Axialeffectofrestraintofbeamwithbothendsbuilt-inhasbeenfoundandansys．neanalysishasindicatedthatthemoreOpeningratesorthelesSs

8、pan-depthratio，SOthecvidenceraxialeffectofrestraintofbeamwithbothendsbuilt-in．andignoringthiseffectissafetyinpractice．4．Basedontheconvertofcalculateexpression,theauth