浅谈冷弯薄壁矩形钢管板组相关屈曲性能研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文冷变薄壁矩形钢管板组相关屈曲性能研究姓名：曾锋申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：何保康20030301西安建筑科技大学硕士论文冷弯薄壁矩形钢管板组相关屈曲性能研究专业：结构工程研究生：曾锋指导教师：何保康教授摘要局部屈曲是冷弯薄壁型钢构件主要的屈曲模式，屈曲时扳件之间的相关作用也是不容忽视的。本文主要研究冷弯薄壁矩形钢管均匀受压下板组的相关关系，包括以下主要内容：(1)建立了弹性相关屈曲解析法分析模型，考虑平衡条件及变形协调条件，建立板组的屈曲微分方程，得出了

2、板组相关屈曲的临界荷载P，，的计算行列式。(2)采用有限元程序ANSYS对矩形钢管板组进行了弹性屈曲分析，得出其临界荷载P一弹性屈曲模态与解析法所作假设相符，并拟合出均匀受压下的矩形钢管约束系数k．的公式，并与英国规范和我国规范进行比较。(3)采用弹塑性模型，考虑几何非线性理论，利用ANSYS软件对矩形钢管考虑板组相关屈曲影响和不考虑相关屈曲影响(将矩形管板件按四边简支板对待)两种情况进行了屈曲后分析，分别得出其极限承载力P。，并分析了矩形管的屈曲过程。(4)本文通过对矩形钢管考虑和不考虑板组相

3、关影响承载力的比较，得出了屈曲后矩形钢管板组相关作用与翼缘、腹板宽度比b，／b。的关系，同时也得出板组相关性与板件宽厚比b，／t、k／t的关系及规律。关键词：矩形钢管局部相关屈曲约束系数屈曲后堕室蕉篁型垫盔堂堡主堡奎LocalInteractiveBucklingBehaviorofCold—FormedRectangularTubeSpecialty：StructuralEngineeringAuthor：ZengFengInstructor：ProfessorHeBaokangABSTRAC

4、TLocalbucklingisanimportantbucklingmodeofthin-·walledandcold--formedsteelcolumns，andtheinteractivebehaviorofcomponentplateelementscannotbeignored．Thispaperistheresearchonthelocalinteractivebucklingbehaviorofcold—formedrectangulartubeunderuniformcompr

5、ession．Thepaperincludesthefollowingmaincontents：(1)Anelasticinteractivebucklingmodelispresentedonthebasisofthetheoryofelasticplates．Undertheequilibriumconditionanddeformationcompatibilitycondition，analyticalexpressionsarederivedtopredicttheinteractiv

6、ebuckingloade，．(2)ThefiniteelementprogramANSYSisusedtoanalyzetheelasticbucklingofrectangulartube，consequentlythebucklingload匕andthesimulatingformulafortherestraintcoefficient—isobtained．TheresultsderivedfromtheprogramarecomparedwiththeBritishStandard

7、andChinaStandard．(3)Byusinganelastic·plasticmaterialmodel，thenonlinearanalysisistakenontherectangulartubeandsimplysupportedplate，andtheultimatecarryingloadcapacity只isobtained．Theresultsshowthatthebucklingmodeisinaccordancewiththeassumptionofelastican

8、alysis，andSOshowstheultimatemode．(4)Bythevalue只ofsimplysupportedplatecomparingwiththe只ofrectangulartube，theregulationsarefoundbetweentheinteractionforthepostbucklingplatesofrectangulartubeandtheflange—webwidthratio6r／b。，aswellas6，／t，b。／t，consideringi