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夹芯板弯曲屈曲分析的有限条-棱方法

工业建筑 2002年第11期32卷 51-52,60页

作者：王海忠何保康西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

用有限条 -棱方法对冷弯薄壁型钢压型表面泡沫夹芯板进行了弯曲屈曲分析 ,得到了夹芯板受压面层屈曲时的临界应力、屈曲荷载及屈曲半波长 ,并与试验结果进行对比。

关键词：有限条-棱方法夹芯板冷弯薄壁型钢泡沫芯层弯曲屈曲临界应力屈曲荷载

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初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲性能研究

四川建筑科学研究 2009年第1期35卷 68-71页

作者：黄莺李慧民陈昌宏西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 东南大学土木工程学院江苏南京210096

初始扭转杆在工程设计中有着广泛的应用。通过对初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲性能的研究表明,初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲位移在两截面主轴平面上相互耦合。初始扭转角使得强轴对压杆绕弱轴的屈曲位移产生"抵抗"作用,从而提高了杆的弹性... 详细信息

初始扭转杆在工程设计中有着广泛的应用。通过对初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲性能的研究表明,初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲位移在两截面主轴平面上相互耦合。初始扭转角使得强轴对压杆绕弱轴的屈曲位移产生"抵抗"作用,从而提高了杆的弹性弯曲屈曲临界荷载。同时,提出基于初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲变形后的位移曲线是平面位移曲线的假定,提出需进一步验证分析。

关键词：初始扭转杆轴压弯曲屈曲耦合有限元

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初始扭转轴压杆弯曲屈曲性能有限元验证分析

四川建筑科学研究 2009年第5期35卷 15-17页

作者：杨波黄莺李慧民陈昌宏西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710129

通过对初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲性能的研究表明:初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲位移在两截面主轴平面上相互耦合。初始扭转角使得强轴对压杆绕弱轴的屈曲位移产生"抵抗"作用,从而提高了杆的弹性弯曲屈曲临界荷载。以有限元法对初始扭转... 详细信息

通过对初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲性能的研究表明:初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲位移在两截面主轴平面上相互耦合。初始扭转角使得强轴对压杆绕弱轴的屈曲位移产生"抵抗"作用,从而提高了杆的弹性弯曲屈曲临界荷载。以有限元法对初始扭转角不同的轴压杆进行参数分析表明,弹性弯曲屈曲变形后,其位移曲线是一条空间曲线,随着初始扭转角的增加,屈曲后位移曲线偏离同一平面的幅度变大。

关键词：初始扭转杆轴压弯曲屈曲耦合有限元

Q460高强钢轴心受压双肢缀板柱弯曲屈曲性能研究

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Q460高强钢轴心受压双肢缀板柱弯曲屈曲性能研究

作者：王震沈阳建筑大学

学位级别：硕士

近年来,随着生产力和生产工艺的提高和改进,钢材的强度和性能得到了不断的优化,高强度钢材在大跨度建筑和超高层建筑中的应用也越来越普遍。钢构件的稳定问题一直是各国学者研究的热点问题,因此,随着高强钢的应用和发展,越来越多的学者... 详细信息

近年来,随着生产力和生产工艺的提高和改进,钢材的强度和性能得到了不断的优化,高强度钢材在大跨度建筑和超高层建筑中的应用也越来越普遍。钢构件的稳定问题一直是各国学者研究的热点问题,因此,随着高强钢的应用和发展,越来越多的学者对高强钢槽钢、工字钢等实腹式截面构件整体稳定性能展开了研究。格构式构件具有截面材料分布合理、抗扭性能好、工业化程度高等特点,被广泛应用于高层结构、工业厂房、平台结构及高支模体系等。相比实腹式构件而言,格构柱更容易实现绕两主轴的等稳定,且能保证相同轴向抗力条件下构件抗弯性能提高,节省材料。因此有必要对高强钢格构式构件的整体稳定性能进行研究。近年来,国内外学者在高强钢实腹式轴心受压构件弯曲屈曲性能研究方面已取得了一些卓越成果,然而对于高强度钢材格构式轴心受压构件弯曲屈曲性能却鲜有研究,缺乏完整、准确、可靠的设计计算方法。因此针对我国国情,研究高强钢格构式轴心受压柱弯曲屈曲性能,改进相关设计方法和提出新的柱子曲线计算公式就变得尤为紧迫,这为增补和完善我国高强度钢材结构设计规范有着十分重要的意义。格构式轴心受压构件丧失整体稳定时,不大可能发生扭转屈曲和弯扭屈曲,往往发生绕截面主轴的弯曲屈曲。因此,本文先分别对Q460高强钢轴心受压双肢缀板柱绕两主轴的弹性、弹塑性弯曲屈曲性能进行了有限元分析,考虑了分肢截面为槽钢（肢对肢、背对背两种形式）、H型钢且边界条件为简支的情况。本文以工程实际情况和相应国家规范为参照,研究了分肢类型及尺寸、缀板尺寸、缀板块数、分肢间距、几何初始缺陷（初弯曲）等主要参数的影响。研究表明,缀板柱绕实轴弹性、弹塑性弯曲屈曲承载力随分肢尺寸的增大而增大,且柱子越高,增大的越缓慢。缀板柱绕虚轴弹性、弹塑性弯曲屈曲承载力随缀板宽度的增加呈线性递增趋势,缀板宽度增加60%时,缀板柱弹性、弹塑性弯曲屈曲承载力平均提升幅度均不到5%;当缀板净距101与柱长L的比值大于等于0.1时,增加缀板块数对绕虚轴弹性、弹塑性弯曲屈曲承载力的提高影响较大,但比值小于0.1时,增加缀板块数的影响效果则变得不明显;缀板柱长度、缀板数量及缀板尺寸一定时,随着分肢间距的增大,缀板柱绕虚轴弹性、弹塑性弯曲屈曲承载力呈递增趋势,但递增的幅度逐渐减小;随着整体初弯曲率的增大,缀板柱绕虚轴弹塑性弯曲屈曲极限承载力明显降低,但降低的程度越来越小。随后,本文计算了 576个考虑材料非线性和几何非线性（初弯曲）下的Q460高强钢轴心受压双肢缀板柱绕实轴和虚轴的整体稳定性系数,通过与国内外主要钢结构设计规范对比,对该类轴压构件柱子曲线类型的选取提出了建议。最后,计算了 124个分肢截面为工字形,考虑材料非线性、初弯曲和残余应力共同影响下的Q460高强钢轴心受压双肢缀板柱绕实轴和虚轴的整体稳定性系数,基于我国和欧洲现行规范设计方法,提出了新的柱子曲线计算公式,为工程应用及研究提供了合理、可靠的设计方法。

关键词：高强钢双肢缀板柱弯曲屈曲整体稳定性柱子曲线

轴心受压等肢角钢绕截面最小轴弯曲屈曲特性研究

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钢结构 2019年第3期34卷 22-27,68页

作者：陈剑平林光龙李文斌贺启林俊哲刘树堂熊国文广东电网有限公司江门供电局广东江门529000 广东省输变电工程有限公司广州510160 广州大学广州510006

为了研究轴心受压等肢角钢绕截面最小轴弯曲屈曲特性,建立了一种分析方法。基于压杆无应力态下弧长不变原理求得压杆弧长状态方程。在弹性受压阶段,基于压杆中点力矩平衡微分方程求得应力-挠度相关方程。在弹塑性受压阶段,基于角钢压杆... 详细信息

为了研究轴心受压等肢角钢绕截面最小轴弯曲屈曲特性,建立了一种分析方法。基于压杆无应力态下弧长不变原理求得压杆弧长状态方程。在弹性受压阶段,基于压杆中点力矩平衡微分方程求得应力-挠度相关方程。在弹塑性受压阶段,基于角钢压杆中点截面应力分布列出力与力矩平衡方程,从而导出应力-挠度-截面弹性区高度的相关方程;基于压杆中点应变所产生的曲率与轴线函数微分所求得的曲率相等关系求得截面弹性区高度表达式。最后,通过上述基本方程的联立求解,求得角钢压杆在弹性及弹塑性受压阶段的本构关系方程。利用所提出的本构关系方程,研究等肢角钢轴心压杆的屈曲特性。研究结果表明:此方法合理准确,能够有效预测等肢角钢轴心压杆的屈曲特性。

关键词：等肢角钢轴心受压构件弯曲屈曲本构关系

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初始扭转轴压杆弹性弯扭屈曲性能研究

工程力学 2009年第6期26卷 166-171页

作者：陈昌宏单建黄莺西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710129 东南大学土木工程学院江苏南京210096 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

根据初始扭转轴压杆的变形规律导出了相应的弹性弯扭屈曲方程。方程表明:由于初始扭转角的存在,两抗弯主轴方向上的弯曲屈曲变形相互耦合;且由于截面剪心和形心不重合,弯曲屈曲变形与扭转屈曲变形也相互耦合。而对于具有双轴对称截面的... 详细信息

根据初始扭转轴压杆的变形规律导出了相应的弹性弯扭屈曲方程。方程表明:由于初始扭转角的存在,两抗弯主轴方向上的弯曲屈曲变形相互耦合;且由于截面剪心和形心不重合,弯曲屈曲变形与扭转屈曲变形也相互耦合。而对于具有双轴对称截面的初始扭转轴压杆,弯曲屈曲变形与扭转屈曲变形相互独立。同时,对不同初始扭转角的轴压杆进行有限元分析,指出Frisch-FayR错误的分析假定,验证了双轴对称截面的初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲变形曲线是一条空间曲线,且随着初始扭转角的增加,该曲线对平面曲线的偏离变大。最后,进行了初始扭转杆的有限元参数分析,得出初始扭转轴压杆弹性弯曲屈曲承载力与初始扭转角和截面抗弯刚度比参数的变化关系。初始扭转角的存在使强轴对压杆绕弱轴的屈曲位移产生"抵抗"作用,从而提高了杆的弹性弯曲屈曲临界承载力;截面抗弯刚度比μ越大,初始扭转角使这种"抵抗"作用越强,弹性屈曲承载力越高。

关键词：初始扭转杆弯曲屈曲扭转屈曲耦合有限元

轴心受压冷弯薄壁等肢角钢屈曲承载力试验与设计方法研究

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南昌工程学院学报 2023年第6期42卷 44-51页

作者：姚行友胡成立谢度宇陈厚阮楚航余黎鹏杨嘉宝郭彦利程娇龙南昌工程学院土木与建筑工程学院江西南昌330099 南昌工程学院江西省水利土木工程基础设施安全重点实验室江西南昌330099

为研究轴心受压冷弯薄壁等肢角钢屈曲性能和承载力设计方法,对32根不同截面和长细比的等肢角钢进行了轴压承载力试验。试验结果表明,冷弯薄壁等肢角钢轴压长柱试件发生弱轴弯曲屈曲,中长柱和短柱试件主要发生局部屈曲和强轴弯曲屈曲,且... 详细信息

为研究轴心受压冷弯薄壁等肢角钢屈曲性能和承载力设计方法,对32根不同截面和长细比的等肢角钢进行了轴压承载力试验。试验结果表明,冷弯薄壁等肢角钢轴压长柱试件发生弱轴弯曲屈曲,中长柱和短柱试件主要发生局部屈曲和强轴弯曲屈曲,且表现出较好局部屈曲后强度。采用ABAQUS有限元软件对试验试件进行了模拟,屈曲模式和承载力分析结果与试验结果吻合良好,表明采用有限元模型分析此类等肢角钢屈曲和承载力是可行的。进而采用有限元模型对轴心受压等肢角钢进行了参数化分析,发现长细比越大,构件极限承载力越小;随着宽厚比的增大,极限承载力增长减缓;随着钢材屈服强度的提高,构件极限承载力与屈服承载力比值增大不明显。将试验结果与直接强度法计算结果进行对比,发现采用直接强度法计算角钢承载力偏于保守。最后基于试验和数值分析结果提出轴心受压冷弯薄壁等肢角钢构件承载力计算的直接强度法修正公式,试验结果表明修正公式可行。

关键词：冷弯薄壁等肢角钢轴压构件弯曲屈曲局部屈曲直接强度法

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高温下铝合金轴心压杆极限承载力实用计算

建筑钢结构进展 2016年第3期18卷 44-48页

作者：蒋首超林维春同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

随着温度升高,铝合金的名义屈服强度和弹性模量下降,进而影响其高温下的极限承载力。将这种影响归纳为两个方面:第一,温度升高引起轴心压杆相对长细比的变化,定义温度函数进行描述;第二,温度升高,在相对长细比相同的情况下,引起轴心压... 详细信息

随着温度升高,铝合金的名义屈服强度和弹性模量下降,进而影响其高温下的极限承载力。将这种影响归纳为两个方面:第一,温度升高引起轴心压杆相对长细比的变化,定义温度函数进行描述;第二,温度升高,在相对长细比相同的情况下,引起轴心压杆稳定系数的变化,定义变换函数进行描述。采用某工程中的工字形截面作为典型截面进行有限元计算,确定两类函数的实用计算公式,并引用我国铝合金结构设计规范中的柱子曲线作为常温下的柱子曲线从而近似考虑截面规格类型不同的影响。最后,对文献中97根试件试验结果与有限元结果进行对比,验证有限元模型的正确性;同时,实用计算方法与欧洲规范方法对比表明:该方法与欧规方法同样安全简便地计算出高温下极限承载力,并且200℃之后比欧规方法更接近试验结果。

关键词：铝合金轴心受压稳定系数高温弯曲屈曲实用计算

考虑支座约束影响的大角钢轴压杆失稳形态研究

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工业建筑 2021年第3期51卷 91-97页

作者：卞颖葛郭耀杰熊川曹珂孙云武汉大学土木建筑工程学院武汉430072 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

针对大角钢轴压杆失稳形态这一问题,对90根大角钢构件进行轴压试验,并考虑试验中支座的弯曲转动刚度和扭转转动刚度的影响,对大角钢构件绕非对称轴的弯曲长细比和绕对称轴的扭转长细比进行了修正。研究结果表明:大角钢轴压杆的失稳形态... 详细信息

针对大角钢轴压杆失稳形态这一问题,对90根大角钢构件进行轴压试验,并考虑试验中支座的弯曲转动刚度和扭转转动刚度的影响,对大角钢构件绕非对称轴的弯曲长细比和绕对称轴的扭转长细比进行了修正。研究结果表明:大角钢轴压杆的失稳形态以弯曲失稳为主,对于长细比小于40的大角钢轴压杆可不用验算其弯扭屈曲承载力,仅按弱轴弯曲屈曲计算其承载力便可保障设计安全,对工程设计具有指导意义。

关键词：大角钢失稳形态支座约束弯曲屈曲弯扭屈曲