高强冷弯薄壁型钢方形加劲截面轴压柱直接强度法分析

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1、•M...1-4.4..5.5...62直接强度法介绍及应用举例•…“•.…:•・•・••・川••”

2、卜:川:::••二••山::・

3、

4、训管••:•川:懈・•・••••・・1绪论-•••:、1.1M述…•12本课题来源、研究目的和意义1.3国内外研究概况……1.4本文的主要内容和朋!1.4.1本文主妾内容•1.4.2本文研究思路-7….・7…79・・:.10.......13•......13.........15•-........18.........181922?324..…..........24

5、24.....…......25••30••.•..3132••••••…….......3333

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7、卜・***]•・■.・**•••••[*****2.1.1弓I言2.12直接强度的基本概念•••..••••••2.13直接强度法设计公式….•…2.1.4直接强度法与有效宽度法的计算公式对比....・2.2试验H[述…•…・•・•・・•・・....22]试件、材性及试验装置••・..2.2.2试验现象及试验结果•…“•…••………2.3接强度法计算试验试件.....--2.3

8、」直接强度法公式相关因子的确定2.3.2直接强度法计算.………•…2.3.3直接强度法计算值与试验值比较分析2.4论…3求解截面局部屈曲临界应力Fol的有限条法分析〃…..……”3.1引言3.2有限条理论介绍……………:3.2.1单元刚度矩阵建立••…•…3.22总体刷度矩阵与特征方程求解3.3有限条计算软件CUFSM求截面局部屈曲应力FOL3.4计算实例•…3.4.1求屈曲应力foi”3.4.2划分单元数目的确定3.5小结4等效加劲截面及其直接强度法计算4.1试验截丽的等效344.1.1惯性矩的计算™•

9、………•…….…-344.12等效截面加鵬度的计算“・•“•…364.2等效加劲截面构件的直接强度法计算-•…“••…:.384.2.1加劲肋为9()度时等效截面构件的直接强度法计算384.2.2加劲肋为60度时等效截面构件的直接强度法计算……4043选择等效截面的形式424.4本章小结§加劲截面局部届曲!脂界应力FOL分析研究5.1引言•••…••:•••435.2研究FOl实用计算方法的基本思路43521截而对象•••..-…..…4352.2宛的方法和恩路-..........445.3参数分析及其

10、数学回归----455.3.1通过改变截面宽度和加劲高度考察k和bd(及d/b.的关系455.3.2充分加劲躺界值的确定••••••….475.3.3截面相关屈曲系数k对参数b./r及djb.的回归495.4实用计算公式的检验…………-525.4.1实用计算公式(5.7)中K值和CUFSM计算值的比较……・・25.4.2实用计算公式精确度检验-…•………........5555本章小结…57xa-586结论596.2體及觀6.1主要结论••••••致谢小•攻读硕士学位期间科研及论文发表情况••••60参考

11、文献丿肛61••*•••e«

12、4HIMIMMIMUU1绪论1.1概述近年来，随着各国冶金技术发展，冷弯薄壁型钢构件呈现高强、薄壁的发展趋势，如澳大利亚釆用屈服强度高达550MPa、壁M).48-l.Omm涂铮或涂铝铮冷弯费壁型钢构件建成1-2层的别墅住宅。文献［1］中介绍了瑞典牛产屈服强度高达llOOMPa的冷弯薄壁型钢产品。国内外在低层住宅体系结构中开始采用高强冷弯薄壁型钢构件，如图1.1o高强冷弯薄壁型钢结构构件具有自重轻、截面力学特性好、工业化生产程度高、运输安装简便、施工速度快，外观整洁等优点，在

13、发达国家得到了广泛的应用，近些年在我国己呈现出快速发展的趋势。冋1.1低层轻钢结构别墅冷弯薄壁型钢由于成型方便，截面形式可以做成多种多样，以适应使用条件的需要。为了充分利用屈曲后强度，常在不增加截面面积的前提下做成各种各样的加劲形式如图1.2所示，以减小截面的宽厚比。由于强度不断提高，在获得高强度的同时相应的降低了材料的延性，使材料没有明显的应变硬化阶段，即屈服强度刊与抗拉强度Fu接近，材料的弹性模量也略冇提高如图1.3所示。方形冷弯薄壁型钢截面构件国其具有管件Z间连接方便、受力性能良好等特性⑵，已得到较

14、为广泛的应用，特别是在我国冷弯型钢街架中用得比较普遍。为了提高受圧构件的原载能力，一般在宽厚比较大的极件中可以采用加劲的办法提高板件的局部稳定性能，如在方形截面的腹扳设置中间加劲肋.根据文献［3］知:宽厚比很大的受压极件设置中间加劲肋，可以使其承载力提高很多.加劲的作用主要有以下两点：1•提高被加劲扳的综合刚度，减小其宽厚比，从而提高板件的综合承载力;2•提高被加劲板的当最厚度，减小其对缺陷的墩感性，从而提高板件的实际承载力。