封闭薄壁截面的抗扭惯矩的计算方法.pdf

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1、封闭薄壁截面的抗扭惯矩的计算方法杨体旭1，张敏1，龙跃2，张向华1，杨宝栋1，余天文1(1．广西科技大学，广西j}9P'3'1'1545006；2．柳州欧维姆机械股份有限公司，广西J0p,)tt545006)摘要：封闭薄壁截面或箱型截面内抗扭剪应力的分布规律和开口形式不同，不能按照矩形截面或多个矩形组成的开12'截面公式计算。为了计算封闭薄壁构件的抗扭惯矩，分别利用剪切应变能等于扭矩作功推导的方法、计算剪力流强度的方法进行了讨论，并举例说明了计算过程。写出了多室闭口截面的计算通式。关键词：薄壁截面；抗扭惯矩；剪力流强度中图分类号：TU378．7文献标识码：A文章编号：1672—40

2、1l(2012】06—0046—02ThecalculationmethodoftorsionalmomentofinertiawithclosedthinwalledsectionYANGTixu‘，ZHANGMinl，LOGNYu。。ZHANGXianghual．MNGBaodon91．YUTianwenl(1．GuangxiUniversityofScienceand‰^肋fog，Liuzhou545006，吼ina；2．LiuzhouOvmmaChineo，CO．，LTD．Li—uzhou545006．c^ina)Abstract：Becauseit、Sdifierentt

3、hattheclosedthin—walledsectionorboxsectionindistributionregularitiesoftor-sionalshearingstmngthandtheformsofopenings，closedthin—walledsectionorboxsectionwouldnotcalculateinaccordancewithformulaofmctangularsectionorcomposedofmultiplerec—tangularopensections．Inordertocalculatethetorsionalrota—ti

4、onalinertiaofclosedthin—walledcomponents。usingthemeth一0dofshearstrainenergyequalthetorqueapplyworkandmethodofcalculatingstrengthofshearflowtodiscussingthat，andillus—tratescalculationprocess．Writenoutthegeneralcalculationfor—mulaofmulti—ovenclosedsection．Keywords：thin—walledsection；torsionalrot

5、ationaliner—tia；strengthofshearflow0前言在求解铰接板桥的横向分布系数时，为了确定刚度参数y的值，需对构件的抗扭惯矩，，进行计算：y=寺·軎=鱼·磊Pb叫127，／22-／籍=袈(争)2①y2i‘言2一。磊叫，而2瓦lFJW式中对于混凝土取用G=0．425E，E是弹性模量，即产生单位应变时所需的应力。，是材料横截面对弯曲中性轴的惯性矩。G是剪切模量。6一截面宽度，f一构件长度；咖一在偏心的正弦荷载作用下的扭角；nr在偏心的正弦荷载作用下的竖向挠度；卜轴线上作用的正弦荷载。矩形截面或多个矩形组成的开口截面。可以使用式②进行计算：作者简介：扬体旭(19

6、86一)，男，硕士研究生，广西科技大学(筹)。‘=∑eibi￡；②日式中b，、tl一相应单个矩形截面的宽度、厚度；Ci一矩形截面的刚度系数；咒一截面划分为单个矩形截面的块数。由于封闭薄壁截面或箱型截面内抗扭剪应力的分布规律和开口形式不同，不能按照式②计算，必须采用其它方法进行计算，下面介绍两种计算方法。1利用剪切应变能等于扭矩作功推导，，设任意不等厚的封闭薄壁截面结构承受扭矩M，作用，扭矩肘，引起剪力流q。因此q对。点产生的总力矩等于扭矩M，：M，=手q·础=q手池=20q式中，n一薄壁截面面积。弹性单位J"，。。。。‘，，。。A。。。，，。--=了1·下·(1·r)=丁1·吾，则

7、单位长薄壁合截面构件总应变能万=手÷·可r2·c出=赛手字，而。=丁·r=象玳人得万=轰rj)了ds。因妒=瓦Mr，则单位长度构件上扭矩所做的功为谚=百1埘，·妒=死Mzr2。由一U=一W，可得抗扭惯矩，，=而40z③yt若遇封闭薄壁带有开口部分，总其总抗扭惯矩可近似叠加计算：”篙+扣^3④o——⋯2利用剪力流强度推导多室闭口截面杆件，，如图2所示，n室闭合截面杆件两端受到等大、反向的扭矩肘，作用。图2室·：a，手了ds一。：壬：亭=Q，鲁即“竿+冱h)_92况h=2