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工字型截面弯曲切应力分布辨析

力学与实践 2021年第5期43卷 748-752页

作者：李敏李芷菡陈伟民北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100193 中国科学院力学研究所北京100190

工字型截面是材料力学薄壁结构的典型代表,部分教材与教学PPT素材在弯曲切应力分布部分存在问题与争议,本文利用简化模型与力平衡条件给出理论分析结果,同时给出了有限元分析结果作为研讨性教学素材。

关键词：工字型截面弯曲切应力强度校核

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工字型截面构件的船体板架结构可靠性优化

上海交通大学学报 2000年第1期34卷 67-71页

作者：黄文波张圣坤蔡荫林上海交通大学船舶与海洋工程学院上海200030 哈尔滨工程大学建筑工程系黑龙江哈尔滨150001

利用有限元方法进行结构分析,建立失效模式的安全余量方程.失效模式的可靠性指标由一次二阶矩法确定,由分枝限界法识别主要失效模式.结构系统和主要失效模式的可靠性指标之间的关系通过PNET法(概率网络估算法)确定,并依此导出系统可靠... 详细信息

利用有限元方法进行结构分析,建立失效模式的安全余量方程.失效模式的可靠性指标由一次二阶矩法确定,由分枝限界法识别主要失效模式.结构系统和主要失效模式的可靠性指标之间的关系通过PNET法(概率网络估算法)确定,并依此导出系统可靠性指标相对设计变量的导数.结构的可靠性优化,通过考虑具有工字型截面梁元的稳定性,将设计变量减少一半,降低优化规模.然后,采用最佳矢量法完成两类优化设计:在结构系统可靠性约束下最小化结构质量;在结构质量约束下最大化结构可靠性指标.数值计算表明:以可靠性为约束的结构质量最小化,主要靠减少具有较低应力水平的元件尺寸来实现,而以质量为约束的结构可靠性指标最大化,主要靠加大具有较高应力水平的元件尺寸来取得.结果表明。

关键词：船体结构可靠性指标工字型截面结构力学

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工字型截面悬臂钢梁的稳定性研究

力学与实践 2007年第6期29卷 56-59页

作者：郑昌坝张洪海林志祥云南农业大学水利水电与建筑学院昆明650201

一定长度的薄壁构件在纵向或横向荷载作用下,未达到材料极限破坏前就有可能发生弹性弯扭屈曲失稳的问题.分析了工字型截面悬臂钢梁的此类问题,应用平衡法和能量法导出构件在轴向和横向荷载作用下的弹性弯扭屈曲微分方程,利用里兹法求其... 详细信息

一定长度的薄壁构件在纵向或横向荷载作用下,未达到材料极限破坏前就有可能发生弹性弯扭屈曲失稳的问题.分析了工字型截面悬臂钢梁的此类问题,应用平衡法和能量法导出构件在轴向和横向荷载作用下的弹性弯扭屈曲微分方程,利用里兹法求其临界载荷,并确定截面固定时的极限特征长度.

关键词：薄壁构件工字型截面弯扭屈曲极限特征长度

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工字型截面胶合木门式刚架静力性能试验研究

工字型截面胶合木门式刚架静力性能试验研究

作者：宋迪长春工程学院

学位级别：硕士

为了响应近年来国家发展木结构的号召,促进我国现代木结构设计理论的完善,本研究利用工字型截面构件的优点,提出一种工字型截面的旋切片胶合木门式刚架。参考新西兰规范NZS3603和澳大利亚规范AS1720.1,设计了工字型截面胶合木门式刚架结... 详细信息

为了响应近年来国家发展木结构的号召,促进我国现代木结构设计理论的完善,本研究利用工字型截面构件的优点,提出一种工字型截面的旋切片胶合木门式刚架。参考新西兰规范NZS3603和澳大利亚规范AS1720.1,设计了工字型截面胶合木门式刚架结构,并制作了3组单榀工字型截面胶合木门式刚架试件和3组共6个工字型截面胶合木门式刚架节点试件,结合静力试验和有限元分析的方法,对工字型截面的旋切片胶合木门式刚架进行了研究。研究的内容主要有:(1)工字型截面胶合木门式刚架连接节点设计方法研究;(2)工字型截面胶合木门式刚架梁柱节点力学性能研究;(3)工字型截面胶合木门式刚架抗侧性能试验研究;(4)用ABAQUS对钉节点和螺栓节点门式刚架的静力性能对比研究。本文在对3组单榀工字型截面胶合木门式刚架抗侧性能试验结果与有限元数值模拟及理论分析中,得到主要结论如下:(1)工字型截面旋切片胶合木门式刚架的抗侧性能较好,破坏荷载较按照规范预估的荷载高了6%,说明使用的设计方法有一定安全储备,可以参照NZS3603规范进行设计。(2)整个试件的最大位移点位于柱顶,通过3组单榀门式刚架的试验结果,拟合出了柱顶侧移计算公式。(3)节点试验结果表明,本文提出的节点做法可行,承载力可以达到规范要求。通过节点对比试验得到结果:螺栓连接节点的承载能力比钉节点高20%以上,加腋做法对钉节点承载能力的影响不明显。

关键词：工字型截面胶合木刚架静力

单轴对称工字型截面双跨连续钢梁整体稳定性研究

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单轴对称工字型截面双跨连续钢梁整体稳定性研究

作者：张孝芳湘潭大学

学位级别：硕士

稳定性是钢结构和钢构件承载力性能重要指标之一,对钢结构构件稳定性能进行研究,具有理论意义与工程应用价值。迄今为止,单跨钢梁在各种工况下的整体稳定性能的研究较为完备,已有较为精确的整体稳定承载力计算公式。由于中间支座存在负... 详细信息

稳定性是钢结构和钢构件承载力性能重要指标之一,对钢结构构件稳定性能进行研究,具有理论意义与工程应用价值。迄今为止,单跨钢梁在各种工况下的整体稳定性能的研究较为完备,已有较为精确的整体稳定承载力计算公式。由于中间支座存在负弯矩,连续钢梁的整体失稳形式较为复杂,目前还没有完善的理论方法来解决连续钢梁的整体失稳问题。尽管国外学者对连续梁进行了试验研究,但试验仅以双轴对称截面钢梁为对象,而国内学者提出的连续钢梁整体稳定承载力计算方法,也主要针对双轴对称截面钢梁。相对而言,单轴对称截面钢梁整体稳定性研究成果较为少见,且已有成果中,亦未考虑荷载作用点高度等工况和未进行理论推导。本文首先借助有限元分析软件ANSYS,建立单轴对称工字型截面双跨连续钢梁数值分析模型,对其理想情况下的整体稳定性能进行特征值屈曲分析。计算了不同荷载形式(集中荷载、均布荷载)、荷载作用点(荷载分别作用于上翼缘、下翼缘)、截面尺寸(不同加强翼缘以及三种上翼缘宽度、三种腹板高度)、跨度比(三种相邻跨度比)等工况下,单轴对称工字型截面双跨连续钢梁的临界荷载,且得到相应第一阶屈曲模态。分析了不同工况对钢梁整体稳定性的影响规律。同时,对不同加载比例下,连续钢梁的整体稳定性能进行研究,得到了两跨上无量纲临界荷载之间的相关关系。本文在进行数值分析同时,亦在前人理论研究的基础上,推导了单跨简支钢梁临界弯矩求解公式,然后运用能量变分原理,分别推导了跨中集中荷载作用和跨上均布荷载作用下,单轴对称工字型截面双等跨连续钢梁临界荷载求解公式,该公式可以考虑不同荷载作用点高度。相同工况下,该公式计算结果与数值分析结果较为接近。最后,鉴于实际工程中,钢梁的失稳形式属于极值点失稳,本文亦对存在初始几何缺陷的双跨连续钢梁的整体稳定性,进行了有限元非线性分析。探讨了集中荷载作用下,不同截面形式、主跨跨度以及跨度比对双跨连续钢梁极限承载力的影响。

关键词：单轴对称工字型截面双跨连续钢梁整体稳定性特征值分析能量分析法非线性分析

工字型截面对称配筋条件下的N—ηNei曲线

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湖北工学院学报 1993年第4期8卷 54-58页

作者：陈方璐

钢筋混凝土工字型截面双坡屋面梁的优化设计——兼对现有计算方法进行计论

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西安建筑科技大学学报(自然科学版) 1983年第1期 58-79页

作者：刘志鸿西安冶金建筑学院钢筋混凝土结构教研室

钢筋混凝土双坡屋面梁是一种常见的变截面构件。由于梁的截面高度沿长度方向变化,所以正截面强度计算时,它的最危险截面位置并不能单纯由弯矩图的数值大小来决定,而必须同时考虑弯矩和截面高度变化的因素。在这方面,国外学者如德国的 Pl... 详细信息

钢筋混凝土双坡屋面梁是一种常见的变截面构件。由于梁的截面高度沿长度方向变化,所以正截面强度计算时,它的最危险截面位置并不能单纯由弯矩图的数值大小来决定,而必须同时考虑弯矩和截面高度变化的因素。在这方面,国外学者如德国的 Platzer[1]、苏联的[3]以及[2]都曾分圳提出过近似计算方法,国内陈贤林、王和平同志[4]和陆春阳同志[5]也都各自提出了比较简便的计算方法,基本解决了矩形截面双坡屋面梁的配筋设计问题。1981年《建筑结构学报》第三期

关键词：纵筋双坡屋面截面尺寸危险截面约束条件表达式梁高优化设计梁段工字型截面最优解代入钢筋混凝土增强材料计算方法

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焊接双轴对称工字型钢梁截面的优化设计

钢结构 2001年第1期16卷 38-41页

作者：彭兴黔华侨大学泉州362011

在焊接的染截面设计中，结构安全、计算简便和节省材料都应充分考虑．根据焊接钢梁的构造要求，对双轮对称工字型截面梁进行优化设计，导出了确定钢梁截面各板件尺寸的直接设计公式，该设计可方便地应用于工程实际．

关键词：工字型截面焊接钢梁优化设计

工字型钢框架极限承载力分析的通用广义屈服函数

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工程力学 2020年第12期37卷 114-123,137页

作者：杨绿峰谭夏墉韩晶晶广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

工字型钢构件空间受力下的精确广义屈服函数为隐式函数,不便使用,而现有的近似显式函数不能全面考虑截面几何参数的影响,在适用性和精度方面普遍存在问题。为此,通过合理选择工字型截面几何参数,研究建立了具有广泛适用性的工字型截面... 详细信息

工字型钢构件空间受力下的精确广义屈服函数为隐式函数,不便使用,而现有的近似显式函数不能全面考虑截面几何参数的影响,在适用性和精度方面普遍存在问题。为此,通过合理选择工字型截面几何参数,研究建立了具有广泛适用性的工字型截面齐次广义屈服函数,据此提出了平面和空间受力下框架结构极限承载力分析的高效线弹性迭代方法。研究了工字型截面几何参数对广义屈服函数计算精度的影响;选择腹板面积与单翼缘面积之比γ1和翼缘宽度与腹板厚度之比γ2作为截面几何参数,通过回归分析建立了同时适用于平面和空间受力,且能够全面反映工字型截面几何特征的通用齐次广义屈服函数;通过有策略地缩减高承载单元的弹性模量,建立了工字型截面框架结构极限承载力分析的高效高精度线弹性迭代方法。通过对比分析验证了该方法具有良好的计算精度和效率以及较强的适用性。

关键词：框架结构极限承载力工字型截面广义屈服函数齐次线弹性迭代法