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《铝合金工字梁极限承载力有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第10期公路交通科技Vol27No102010年10月JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentOct.2010文章编号:1002-0268(2010)10-0077-06铝合金工字梁极限承载力有限元分析1,222辛亚兵,刘志文,陈政清(1.湖南省高速公路管理局,湖南长沙410002;2.湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082)摘要:以5片铝合金工字梁为研究对象,进行非线性极限承载力有限元分析,得到了荷载-位移曲线,并与已有试验结果进行比较,计算结果与已有试验结果吻合较好;研究结
2、果也验证了采用兰伯格-奥斯古德(RombergOsgood)模型来描述铝合金结构本构关系是合适的。在此基础上,研究了不同结构初始几何缺陷和荷载偏心等参数对铝合金工字梁极限承载力的影响。最后,从工程应用的角度,对相同设计参数下铝合金工字梁和钢工字梁极限承载力进行了对比分析,研究表明,相同设计参数的铝合金结构极限承载力与重量比为钢结构的1645倍。关键词:桥梁工程;极限承载力;有限元;铝合金工字梁;初始缺陷;荷载偏心中图分类号:U44836文献标识码:AFiniteElementAnalysisonUltimateLoadofAlloyAluminumIbeam1,222
3、XINYabing,LIUZhiwen,CHENZhengqing(1.HunanExpresswayAdministrationBureau,ChangshaHunan410002,China;2.CollegeofCivilEngineering,HunanUniversity,ChangshaHunan410082,China)Abstrac:tThenonlinearultimatebearingcapacityoffivealloyaluminumIbeamswasanalyzedbyFEMandtheloaddisplacementcurveswereobtained.
4、Comparisonshowsthatthecalculationresultsagreewellwiththetestresults.ItisalsoverifiedthattoadoptRombergOsgoodmodeltodescribetheconstitutiverelationshipofaluminumstructureisappropriate.Basedonthis,theeffectofinitialgeometricimperfectionsandeccentricloadingontheultimatebearingcapacityofaluminumall
5、oyIbeamwasinvestigated.Finally,fromtheviewofengineering,acomparativeanalysisofultimatebearingcapacitybetweenaluminumalloyIbeamandsteelIbeamwiththesamegeometryparameterswasconducted.Theresultsshowthatratioofultimatebearingcapacitytoweightofaluminumalloystructureis1645timesaslargeasthatofsteel
6、structureswiththesamegeometryparameters.Keywords:bridgeengineering;ultimatebearingcapacity;FEM;alloyaluminumIbeam;initialimperfection;eccentricloading重量更轻、耐久性更好的材料将会成为未来相当长0引言时间内桥梁结构研究的热点。随着桥梁结构设计理论与施工技术的不断进步,铝合金材料由于其强度重量比高、断裂韧性好各种桥梁结构形式的最大跨度屡被刷新。但随着桥和疲劳强度高、耐腐蚀性好、可塑性和焊接性好,梁跨度的进一步增大,桥梁结构材料成为一个重
7、要在机械、航空航天、造船、汽车制造、包装、军工[1-5]的制约因素。另一方面,采用钢筋混凝土、预应力等领域得到了广泛的应用。铝合金在桥梁结构混凝土与钢材等建造的桥梁也越来越暴露出一些问中应用的历史可以追述到1933年美国匹兹堡题:如混凝土盐化腐蚀、钢结构的锈蚀等耐久性问Smithfield街桥桥面板的翻新中首次采用的铝桥面板。题也越来越严重。在这种背景下,寻找强度更高、随后的50a中,在世界范围内建造了将近100多座收稿日期:2009-12-1
