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《工字型截面悬臂钢梁的稳定性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第29卷第6期力学与实践2007年12月工字型截面悬臂钢梁的稳定性研究‘)郑昌坝张洪海林志祥,昆明(云南农业大学水利水电与建筑学院650201)摘要,一定长度的薄壁构件在纵向或横向荷载作用下未达到材料极限破坏前就有可能发生弹性弯扭屈曲失稳的问题.分析了工字型截面悬臂钢梁的此类问题,应用平衡法和能量法导出构件在轴向和横向菏载作用下的弹性弯扭屈曲微分方程,利用里兹法求其临界载菏,并确定截面固定时的极限特征长度.关键词薄壁构件,工字型截面,弯扭屈曲,极限特征长度O一NSTABILITYOFISECTIONSTEELBEAMCANTILEVERSZHENGChangbazHANGHo
2、nghail)LINzhixiangInstituteofWaterResoureesandHydrauliePower,nnanAgrieultureUniversity,Kunn:ing650201,China(Yu一,,AbstraetAgivenlengththinwallmemberunderaxialorlateralloadsbelowit,;materiallimitstrengthmayunder90elastieflexuralandtorsionalbuekling.Ananalysis15earriedoutforth《:I一seetioneantil
3、eversteelbeaminthisPaPer.Equilibriummethodandenergymethodareusedtoobtainthedirealequationofefentith,elastieflexuralandtorsionalbueklingundertheaxialPressuresandtransverseloadsandRitzmethod15usedtosolvethederiveddiferentialequationandobtaineritiealuesandthelimite玉‘araeteristiesofthefixedValb
4、eamseetion.一,一,,KeywordsthinwalledmemberIseetionflexuralandtorsionalbueklinglimitedeharaeteristielength,文献【l]中只给出了两端固定和两端简支两种情对于单对称轴截面轴心受压构件除了可能绕截面,,况下工字型截面钢梁发生弹性弯扭屈曲失稳时的的非对称轴发生弯曲屈曲外还可能在绕截面的对计算公式,而没有给出其在悬臂状态下的计算公式.称轴弯曲的同时又绕通过截面剪心的纵轴扭转而发.,、生弯扭屈曲在实际的工程中由于悬臂薄壁构件具有高强度对于在一个对称轴平面内受弯的压弯省材料、重量轻等特点,
5、在工程中得到了非常广泛构件,除了可能在弯矩作用的平面内发生弯曲的极的应用.因此确定其在悬臂状态下发生弹性弯扭屈值点失稳外,还可能在这之前在平面外突然发生弯.曲的计算公式是非常重要的.国内外许多学者对工扭屈曲因此,当截面绕对称轴弯曲刚度较小,抗扭转,字型截面悬臂钢梁的弯扭屈曲失稳做了不同程度的刚度也不大时弯扭屈曲临界载荷就成为此种构研究,本文主要是应用文献【l]类似的方法来研究工件承载力的极限状态.,字型截面悬臂钢梁在纵向压力和横向荷载作用下的影响弯扭屈曲临界载荷的因素很多截面的形.、弯扭屈曲计算公式状和尺寸截面的残余应力分布、初始几何缺陷、构件的端部和侧向支撑条件、荷载类型及
6、其在截面上1薄壁截面构件弯扭屈曲理论分析作用点位置等.在求解压弯构件弯扭屈曲荷载时,需建立弯矩平衡方程和扭矩平衡方程,所涉及到的,、、‘一9对于开口薄壁截面构件[]如工字型T型截面几何性质参见文献【1,6].本文主要研究具有单、、,L型槽型u型等当外荷载不通过截面的剪力,对称轴工字型薄壁截面的稳定分析下面就纵向和中心时构件不仅会发生侧向弯曲,还会发生扭转.2006一09一25收到第r稿,2007一10一15收到修.改稿.1E一ail:yauzhh@126eo)mm:第6期郑昌坝等工字型截面悬臂钢梁的稳定性研究横向荷载作用进行阐述.1.1纵向荷载下构件的微分方程单对称工字型薄壁
7、截面悬臂钢梁在纵向荷载作,用下发生弹性弯扭失稳时受力及变形图见图1~图,,:4参考文献【l]微分方程推导方法可得图4弯矩平衡方程,对式(l)(2)分别微分两次和一次得。“+p。+p、。沪=OE几(1)E。了V+尹。“+尹、o沪,‘=O、少.‘了几Jqv、+。“1扭矩平衡方程E几尹+(诺p一+即n”GI匆尹一‘一‘,E几尹+(诺pG八+卿训+则言订=。(2)不考虑构件两端外荷载所做的负功[1对于单对称轴悬臂钢梁在纵向荷载p作用下有二。,”‘v‘,==o==oMM,,参照文献!110{总势能表达式此时构件总
