腹板开多个洞口钢梁受力及变形性能的研究

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1、分类号：密级：UDC：学号：406027012047南昌大学硕士研究生学位论文腹板开多个洞口钢梁受力及变形性能的研究StudyonMechanicalandDeformationBehaviorofSteelBeamswithMultipleWebOpenings李本铭培养单位（院、系）：建筑工程学院土木工程系指导教师姓名、职称：熊进刚教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：土木工程论文答辩日期：2015年5月24日答辩委员会主席：评阅人：2015年月日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工

2、作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）:球签字日期：年月曰二V学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

3、索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同吋授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写导师签名（手写签字日期：年月日签字日期:年^月^^曰论文题目姓名学号论文级别博士硕士f---------f-----------------f-------------------------L—院/系/所逢备工释专业联系电话E

4、-mail通fe地址(邮编):备注：公幵□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，______年_月后公幵摘要摘要近年来，随着钢结构建筑的迅猛发展，高层、超高层钢结构建筑越来越受到人们的青睐。开洞梁在结构中的使用能够有效降低成本，具有良好的经济效益。但对于此类构件，目前国内相关规范规程并未提出系统的设计计算方法，因此一般实际工程开洞梁的设计需进行专项研究。本文的主要工作如下：（1）对6根腹板开有多个洞口的钢梁和1根完整钢梁进行试验研究，研究腹板开洞对钢梁应力和挠曲变形的影响。试验研究表明，剪力造成洞口角部应力集中，而不是弯矩。洞口角

5、部应力集中对钢梁的整体挠曲变形并无明显影响，满足规范规程的小尺度开孔对钢梁的整体刚度并无明显削弱。（2）针对各钢梁试件，采用有限元软件分析洞口对截面应力及挠度的影响，与试验结果进行对比。研究表明，有限元方法能够较好的模拟钢梁的实际工况。开洞对空腹截面正应力及剪应力的影响较小，最大正应力及剪应力均可按照桁架理论公式进行计算，且剪应力的桁架理论计算值较为保守。洞口存在应力集中对实腹截面的应力影响较为明显。洞口附近的截面正应力分布表现出严重的非线性，截面最大正应力略有增大；截面剪应力分布的变化区间较大，截面最大剪应力甚至增加了一倍以上。

6、开洞对钢梁正应力影响区域的长度与开洞尺寸无关，影响区域的长度小于1/2梁高。较正应力分布而言，剪应力分布受开洞影响的区域的长度较大。（3）对开洞梁挠曲变形进行参数化分析，将开洞参数具化为洞口面积A0和洞口间距L0两个变量。分析表明，洞口间距L0的变化与钢梁挠度的变化近似成线性关系，随着洞口间距L0增大，洞口靠近支座，钢梁的挠曲变形略有增大。2而对于洞口面积A0，(A0/A)的变化与挠度的变化近似成线性关系。开洞梁的挠度修正系数可以用A0和L0两个变量的函数式表示。关键词：钢梁；腹板开洞；均布荷载；受力性能；挠曲变形；试验研究IAB

7、STRACTABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopmentandspreadofsteelstructurebuildings,thesteelhigh-riseandsteelsuperhigh-risebuildingsarebecomingmoreandmoreoverwhelming.Duetotheusingofwebopeningbeamsinthestructureindustry,thecostoftheprojectscanbereducedeffectivelyand

8、havegoodeconomicefficiency.IncurrentChinastandards,however,itdidnotmentionanintegratedsystemabouthowtodesignthistypeofelemen