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1、第37卷第6期同济大学学报(自然科学版)Vol.37No.62009年6月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Jun.2009文章编号:0253-374X(2009)06-0709-06波纹腹板H型钢梁抗剪承载力11,21李国强,张哲,孙飞飞(1.同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;2.郑州大学土木工程学院,郑州400052)摘要:建立波纹腹板H型钢梁的受力模型,按照板的稳定理现有规格的热轧工字钢和热轧H型钢受到轧论分别给出了波纹腹板局部屈曲和整体屈曲的抗剪承载力制条件的限制,腹板的高厚比都较小,而焊接H型理论公式,并设计
2、4根构件进行了试验及有限元数值模拟分钢梁,为了保证屈服前不发生屈曲,腹板高厚比也不析,研究了不同的波纹尺寸、腹板厚度等因素对构件承载力能过大,并需要通过设加劲肋等措施来增强腹板的的影响.试验结果表明:若波纹尺寸设计得当,腹板剪切强度稳定性,这些因素都造成普通型钢的腹板用钢量较可以达到甚至超过钢材的剪切屈服强度,而有限元方法能够大.据统计,用于受弯的普通热轧型钢的腹板用钢量有效预测构件承载力和破坏模式.最后结合理论分析和试验研究提出了波纹腹板H型钢的设计建议.一般占到整个构件的40%~70%左右.但与此对应的则是构件所受剪力一般较小,腹板很难充分发挥关键词:波纹腹板H型钢;抗剪承载力;有
3、限元方法;试验作用.中图分类号:TU357文献标识码:A波纹钢板在厚度较小的情况下,不使用加劲肋就能够具有较高的平面外刚度和屈曲强度,因此可ShearStrengthofH-beamwithCorrugatedWebs以以较薄的厚度(1~3mm)获得较高的抗剪强度.国外于20世纪50~60年代起开始研制波纹金属板11,21LIGuoqiang,ZHANGZhe,SUNFeifei的受力性能;20世纪80年代起,有研究者开始探讨(1.StateKeyLaboratoryofDisasterReductioninCivilEngineering,用波纹钢板代替普通H型钢中的平腹板.日本住友
4、Shanghai200092,China;2.SchoolofCivilEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450002,China)公司最早采用焊接的方法生产出中间部分波纹腹板[1]H型钢.我国东北重型机械学院于1985年轧制出[2]了全波纹腹板H型钢.近年来,随着自动焊接技术Abstract:MechanicalmodeloftheH-beamwithcorrugatedwebswereestablished,andthewebs.academicformulasof的精进,焊接全波纹腹板H型钢在欧美国家如德国、shearstrengt
5、hwasputforwardbaseduponboththeplate瑞典和美国等发展较快.在欧洲某些规范中已有关partialbucklingandglobalbucklingtheory.Fourmembers于此类型钢的专项规定,如瑞典轻钢规范、Eurocodeweretestedandthefiniteelementnumericalsimulationwas[3-4]3等.波纹腹板H型钢的腹板用钢量一般占到整conductedinparalleltostudytheinfluenceofdifferentfactors个构件的25%左右,最低甚至低至4%,而腹板高厚onthe
6、strength,suchascorrugationdimensions,web比可以达到600.波纹腹板H型钢与热轧工字钢和thickness,etc.Thetestresultsshowthatshearstrengthofcorrugatedwebcanexceedsteelshearyieldstrength,ifthe热轧H型钢相比,在刚度近似的情况下,用钢量节省corrugationdimensionisrational,andthefiniteelement40%~60%左右,比焊接H型钢节省30%左右.methodcaneffectivelypredicttheshea
7、rstrengthandthe由于此类型钢有良好的受力性能及优越的经济failuremode.Finally,thedesignproposalisputforwardupon性,对其进行研究具有较高的经济效益和社会效益.thetheoreticalanalysisexperimentalinvestigationresults.目前我国在这方面的研究较为滞后,国外的研究成Keywords:H-beamwithcorrugatedwebs;sh
