单轴对称截面轴心受压构件的弯扭屈曲设计问题

阐述单轴对称截面轴心受压构件弯曲屈曲和弯扭屈曲两种失稳形式,以及绕截面对称轴弯扭屈曲换算长细比的计算方法和应用实例。     

焊接T形截面轴心压杆的弯扭屈曲

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)提出采用换算长细比法对单轴对称截面绕对称轴失稳按弯扭屈曲计算,该方法是否合理,各文献看法不一。借助有限元分析软件对焊接T形截面压杆的弯扭屈曲进行了几何非线性与物理非线性分析,考虑残余应力和几何缺陷的影响,并与“规范”(GB50017-2003)计算结果相比较。结果表明:规范值和文中计算结果吻合较好,规范是合理的、安全的、经济的。     

角钢,部分T型钢压杆的弯扭屈曲（1）

单轴对称的角钢、Ｔ型钢压杆有必要做弯扭屈曲验算。计算方法宜采用换算长细比法。利用截面特性的近似值得出单角钢和双角钢构件的实用计算公式。这些公式虽然由弹性稳定理论导出,和非弹性范围内的试验结果也吻合较好。此外,通过对计算结果的分析,建议长细比不大的构件不宜用宽厚比大的型钢规格。     

角钢、剖分T型钢压杆的弯扭屈曲(1)

单轴对称的角钢、Ｔ型钢压杆有必要做弯扭屈曲验算。计算方法宜采用换算长细比法。利用截面特性的近似值得出单角钢和双角钢构件的实用计算公式。这些公式虽然由弹性稳定理论导出,和非弹性范围内的试验结果也吻合较好。此外,通过对计算结果的分析,建议长细比不大的构件不宜用宽厚比大的型钢规格。     

弯矩波形扰动对纯弯梁弯扭屈曲的影响

推导了弯矩波形扰动作用下纯弯梁含转角θ的整体稳定微分方程,用数值方法逼近该方程的解,并取一个实际截面作为算例,得出了弯矩波形扰动对纯弯梁弯扭屈曲的影响,结果表明弯矩波形扰动降低了纯弯梁的弯扭屈曲稳定系数。     

柱脚约束对钢柱弯扭屈曲承载力的影响

本文用有限积分法研究了如图1所示的钢柱脚在弯矩作用平面外的转动和翘曲约束对柱弯扭屈曲承载力的影响,提出了考虑这种影响时的计算长度系数μ_y 的建议值。     

钢结构轴心压杆的整体稳定问题探析

本文对钢结构轴心压杆的整体稳定从失稳形式、构件的缺陷等方面入手，分析我国现行《钢结构设计规范》(GB50017—2003)采用的柱子曲线，提出在实腹式轴心受压构件整体稳定计算中存在的问题与同行探讨。     

圆孔蜂窝梁的弯扭屈曲分析

为了对纯弯状态下圆孔蜂窝梁的弯扭屈曲进行研究,将蜂窝梁翼缘和腹板分离,采用有限元软件ANSYS对蜂窝梁开圆孔腹板进行侧向纯弯分析,由挠度-刚度关系反算侧向刚度,得出开孔腹板相对于实心腹板的刚度折减系数ky。考虑开孔腹板的径高比和距高比,经拟合给出了刚度折减系数ky的计算公式,用该系数对蜂窝梁的自由扭转刚度进行修正,代入实腹工字截面梁弯扭屈曲临界弯矩计算公式,得到蜂窝梁的相应计算公式。最后利用该公式分别对不同跨度、不同孔况的简支蜂窝梁在纯弯状态下的弯扭屈曲临界弯矩进行计算,并与有限元分析结果进行对比。分析结果表明,修正后的临界弯矩计算公式具有较高精度。     

切口梁弯扭屈曲承载力参数分析

利用有限元方法,对切口梁进行弯扭屈曲分析。研究表明:切口长度、切口高度、梁的跨度对切口梁弯扭屈曲承载力有着重要的影响。与试验结果的对比验证了计算结果的准确性和适用性。根据有限元数据结果,提出了切口梁整体稳定系数计算公式。     

切口梁弯扭屈曲承载力参数分析

利用有限元方法,对切口梁进行弯扭屈曲分析.研究表明:切口长度、切口高度、梁的跨度对切口梁弯扭屈曲承载力有着重要的影响.与试验结果的对比验证了计算结果的准确性和适用性.根据有限元数据结果,提出了切口梁整体稳定系数计算公式.     

角钢组合T形截面轴心压杆弯扭失稳承载力研究

考虑残余应力的影响，对角钢组合T形截面轴心压杆在弹性和弹塑性阶段的弯扭失稳承载力进行了理论分析和试验研究，提出了承载力的计算公式及简化算式．     

拉弯构件的弯扭失稳计算

根据拉弯与压弯构件弯扭失稳的相似性 ,推导出弯扭失稳时拉力与弯矩的理论相关公式 ,并采用有限元法对公式进行了验证 ;参考现行钢结构设计规范提出了设计用的拉力弯矩相关公式 ,与欧洲规范EC3的公式进行了比较。结果表明 ,在弹性阶段 ,双轴对称截面的计算公式更加接近有限元计算结果 ,而对于单轴对称截面和T形截面 ,EC3的公式有时偏于不安全。     

轴压圆柱薄壳的屈曲分析

通过对大量的试验数据进行数理统计分析,提出了计算轴心受压圆柱壳屈曲应力的经验公式,该式表明在其他因素相同的情况下,屈曲应力与壳体厚度t1.5成正比,而经典理论则认为屈曲应力与厚度t成正比.通过圆柱壳在自重作用下的屈曲试验和有限元分析,验证了该经验公式的正确性.非线性有限元全过程分析显示,圆柱壳在其荷载位移全过程曲线上存在一个近似水平的后屈曲承载力"平台"(Plateau),与之相应的是在壳壁上形成了一个局部"凹陷"(Dimple),而试验得到的平均屈曲应力约等于平台对应的后屈曲应力.由此发现,试验或经验公式所得到的实际上是圆柱壳的后屈曲应力,而并非其初始屈曲应力.承受局部轴向压力的圆柱壳,在压力作用点附近亦形成一个与后屈曲承载力平台对应的局部凹陷.同上述凹陷一样,这类凹陷需要一个近似常量的压力来维持其不稳定的后屈曲平衡.给出了该作用力的计算公式,且它与t2.5成正比,从而亦间接证明了后屈曲应力或经验公式确定的应力与t1.5成正比的关系.对以往试验现象作出了合理解释,提出的两个计算屈曲应力和局部屈曲荷载的公式具有理论意义和实用价值.     

关于钢结构抗震设计中轴心受压支撑长细比问题的讨论

在简要阐述钢结构稳定理论的基础上,结合有关规范和试验资料,讨论钢结构抗震设计时轴心受压支撑构件的长细比限值及抗震承载力验算时不同钢种的长细比修正问题,指出在弹性屈曲范围的长细比不应进行钢号修正。     

火灾下钢梁弯扭屈曲临界温度的计算方法

基于考虑横向荷载影响推导的钢梁整体失稳发生弯扭屈曲时临界弯矩的计算公式,引入高温下钢材的弹性模量随温度的折减系数,给出了火灾下钢梁整体失稳时临界温度的计算方法。研究表明,该方法计算结果与试验值吻合较好,满足结构抗火设计的精度要求。     

基于有限元法的L形轴压钢柱屈曲分析

利用有限元法对L形截面钢异型柱轴心受压构件,在考虑非弹性和初始缺陷的基础上,进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,并将分析结果与规范柱子曲线进行了比较,从而证明了利用有限元法对实际L形截面钢异型柱进行分析是有效的。