板架有侧向压力时加强筋的扭转屈曲

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1、万方数据第34卷第12期2000年12月上海交通大学学报J()URNAI．oFSHANGHAlJIA()T()NGUNIVERSITYV01．3lNo．12Dcr．2()【)()文章编号：10062467(2000)12—1717—06纵向受压加筋板架有侧向压力时加强筋的扭转屈曲胡毓仁1，陈伯真1，孙久龙2(1．上海交通大学船舶与海洋工程学院，上海200030；2．中国船级社上海规范研究所，上海200135)摘要：在Vlasov导出的一般薄壁杆件扭转屈曲微分方程式的基础上，利用迦辽金法导出计算扭转屈曲临界应力的广义特征值问题．研究了侧向应力为定值、轴向压力为活载荷的情况．探讨了侧向压力

2、对轴向临界应力的影响．考虑了板对加强筋的弹性转动约束，对板内压应力的影响以及板受压屈曲后屈曲模式的影响亦进行了讨论．关键词：船体结构；工程结构；加筋板架；侧倾；扭转屈曲中图分类号：U661．4文献标识码：ATrippingofThin—WaIIedStiffenersintheAxiallyCompressedStiffenedPanelwithLateralPressureHUYu—re'll，CHENBo—zhnll，SUN。}it卜l￡m92(1．SchoolofNavalArchitecture＆．OceanEng．，ShanghaiJiaotongUniv．，Shanghai

3、200030，China；2．ShanghaiRulcsandResearchInst．．ChinaClassificationSocicty，Shanghai200135)Abstract：OnthebasisoftheVlasov’sdifferentialequationfortorsionalbucklingofthin—walledbars，ageneralizedeigenValueproblemfortrippingofstiffenerswasderivedbyusingtheGalerkin’smethod．Thceffectofthelateralpressure(

4、dead10ad)tothccriticalaxialstress(1ivejoad)uponn‘ippingwasinvestigal一edbysolvingtheeigenvalueproblem．Therotationalrestraintprovidedbytheplatewastakenintoaccount．Theeffectsofthecompressivestressintheplateandtheplatebucklingmodewerealsodiscusscd．Keywords：hullstructure；engineeringstructures；stiffen

5、edplafepanel；tripping；torsionalbuckling板架纵向受压时，相邻横骨架问纵向加筋板格的屈曲是一种主要的破坏模式n]．纵向加筋板格的屈曲又可分为梁柱型弯曲屈曲和加强筋扭转屈曲(tripping)两种形式．由于板架结构中通常采用角钢、T型钢之类开口断面型材作为加强筋，它们的扭转刚度较小，轴向受压后往往首先发生如图1所示的扭转屈曲．加强筋发生扭转屈曲后，板格将失去支承，很快就失去承载能力，从而引起整个板架的破坏，因此这种破坏形式被认为是非常危险的，受到结构工程界的高度重视．目前，在船体总纵极限强度的研究中，已认识到必须充分考虑加强筋扭转屈曲这收稿日期：199

6、9—1008作者简介：胡毓仁(1951～)，男，教授一破坏形式"⋯．各主要船级社也在规范中给出了对加强筋扭转屈曲进行校核的公式¨“．∑—～驴霭一●E_一D——÷·

7、_——一6———+图1加强筋的扭转屈曲Fig．1Trippingofstiffeners对加强筋轴向受压后扭转屈曲问题的研究已有较长的历史．Bleich‘83曾回顾了早期的研究工作；七八十年代，FauIkner、Adamchak等‘9～121对此进行了万方数据上海交通大学报第34卷研究，Hughes。1纠亦在其著作中阐述了这一问题；90年代，Danielson等u。”1发表了新的研究成果．这些工作基本上都基于传统的薄壁杆件理

8、论．其他还有一些研究工作，如Smjth[16I、wittrick["1采用了折板分析的方法等，这里不一一列举．近年，非线性有限元法也成为研究这一问题的有力工具n8。．与加强筋轴向受压后的扭转屈曲相关的另一个问题是加强筋受侧向压力后的扭转屈曲．当加强筋不受轴向压力而仅受侧向压力时(如船体结构中的舱壁扶强材)，若侧向压力达到一定数值，加强筋也会发生扭转屈曲．陈伯真等【19‘2叫曾对此问题进行过研究，给出了计算临界载荷的方法及供设计使用的曲线．通常加