c型冷弯薄壁钢构件的静、动态畸变屈曲机理研究

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1、分类号：____________TB12密级：______________公开ＵＤＣ：____________单位代码：______________11646硕士学位论文论文题目：C型冷弯薄壁钢构件的静、动态畸变屈曲机理研究学号：_________________________1211081011姓名：_________________________孙国军专业名称：___________工程力学______________学院：_________________________机械工程与力学学院指导教师：__________

2、_______________朱珏副教授论文提交日期：2015年1月8日AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreeMechanismofthestaticanddynamicdistortionalbucklingofC-sectioncold-formedthin-walledsteelmembersCandidate：GuojunSunSupervisor：(Associate)ProfessorJueZhuFacultyofMechanicalEnginee

3、ringandMechanicsNingboUniversityNingbo315211，ZhejiangP.R.CHINAJanuary8,2015独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，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已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。签名：_________

4、__日期：____________关于论文使用授权的声明本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________导师签名：___________日期：____________宁波大学硕士学位论文C型冷弯薄壁钢构件的静、动态畸变屈曲机理研究摘要冷弯薄壁型钢构件由于其自重轻、力学性能好、制作周期短、容易装配等优点在建筑行业得到了广泛的应用。近年来随

5、着冶金技术的不断发展，冷弯钢构件已逐步朝着高强度、薄壁、复杂截面形式的趋势发展，局部稳定性有了很大提高，畸变屈曲则成为控制构件极限承载力的重要因素，而C型截面作为冷弯薄壁型钢屋面系统中的常用截面形式，对其进行稳定性研究越来越重要。本文分别对C型冷弯薄壁钢构件的静、动态畸变屈曲机理做了进一步研究。首先应用有限条程序研究斜卷边构件中卷边角度的变化对轴压和纯弯作用下的C型截面冷弯薄壁钢构件的畸变屈曲临界应力的影响。采用直接强度法(DSM)分别得到各构件发生畸变屈曲后的极限承载力，并与相同尺寸的直卷边构件的计算结果进行对比。结果表明：受

6、轴压和纯弯作用下，卷边与水平方向夹角在90°-120°之间时构件的畸变屈曲极限承载力有不同程度的提升，在卷边角度达到105°时大部分构件的极限承载力的提升最为明显。然后根据国内外现有的C型钢构件畸变屈曲机理研究的理论模型，提出了一种针对C型钢构件畸变屈曲的整体分析模型。本文所提出的模型打破了以往分析过程中采用弹簧代替腹板作用于翼缘与卷边组合的传统，以Timoshenko弹性稳定理论为基础，用能量平衡方程取代原有的力的平衡方程对轴向受压的C型冷弯薄壁钢构件进行整体分析。利用Hermite矩形单元插值函数对能量方程进行求解，得出轴向

7、受压情况下C型冷弯薄壁钢构件发生畸变屈曲的临界载荷，并将结果与现有的有限条软件结果进行比对，从而验证该模型的正确性。最后采用落锤动态冲击试验装置对C型冷弯薄壁钢构件进行动态轴向压缩试验，利用高速摄影仪和散斑技术来分析试样的变形情况以及相应载荷-位移曲线，从而判断试样的屈曲模式及动态临界应力。与此同时采用有限元软件ABAQUS对相应尺寸钢构件进行数值模拟并与试验结果进行比对，验证其屈曲模式、应力应变曲线的精度与准确性。结合上述各研究结果进行分析，得出C型冷弯薄壁钢构件的静、动态畸变屈曲机理。关键词：C型冷弯钢构件，斜卷边，畸变屈曲

8、，整体模型，动态压缩试验IC型冷弯薄壁钢构件的静、动态畸变屈曲机理研究MechanismofthestaticanddynamicdistortionalbucklingofC-sectioncold-formedthin-walledsteelmembersA