一端轴心受压角钢极限承载力分析.pdf

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1、52低温建筑技术2012年第8期(总第170期)一端轴心受压角钢极限承载力分析常海山,曹现雷(1.安阳市建筑设计研究院,河南安阳455000;2.安徽工业大学建工学院,安徽马鞍山243002)【摘要】一端轴心受压角钢构件广泛用于输电塔结构中,由于受杆件端部约束条件和缺陷的影响,分析压杆的稳定承载力就成为一个非常复杂的问题。解析法分析了四类构件的稳定承载力大小,解析法时采用能量关系,考虑边界约束条件简化问题,理论分析了试验构件的极限承载力,与试验结果对比表明,弹性理论解析解明显高估了构件的承载力,用试验法分析构件受力性能更为安全。【关键词】角钢;稳定承载力;解析法;边

2、界条件【中图分类号】TU391.1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2012)08—0052—02稳定问题对于受压角钢构件来说尤为重要。输电塔结u。=÷I出(1)构中的受压构件,虽然构件在由强度控制和长细比不大的范围内使用高强角钢能够取得良好的综合效益,但是随着角钢构件侧向弯曲应变能计算公式:长细比增加,构件破坏由整体失稳控制,钢材强度的提高并=寺fi/p2dg(2)不能相应提高承载能力,因此对高强角钢稳定受力性能的角钢构件纯扭矩应变能计算公式:研究显得特别重要¨J。输电铁塔中常会用一端轴心一端偏心受压角钢构件构造形式,此受力构件的承载能力介于=÷。=

3、÷I咖=÷I‘出轴心受压与两端偏心受压构件之间,变形兼有两者的特点,(3)在偏心端,受力性能及变形过程接近于两端偏心受压构件,角钢构件翘曲应变能计算公式:而对于轴心端,受力性能及变形过程则比较接近轴心受压角钢构件。压杆承载力受杆件端部约束条件、初偏心、初弯c,4=÷I‘帕2td==÷咖帕出(4)曲、残余应力等诸多因素的影响J,因此用解析法精确求解将式(1)、(2)、(3)和(4)相加得:其压杆承载力就成为一个非常复杂的问题。1解析法u=+++=寺(E,I以+u1.1弹性屈曲解+E乙+Cl,6以)dz(5)根据能量关系知H=U+V,角钢构件平面内的弯曲应外力势能等于外

4、力功的负值,即V=一W,为了得到外变能计算公式:力势能可以先计算外力功[基金项目]安徽省高校省级自然科学研究项目(KJ2012A047)tomationandControlEnginering,2010,4462一隼65.参考文献[7]Newapproachtoautomatedconceptualdesignofhybridmechani—[1]高博青,董石麟.双层柱面网壳结构在竖向地震作用下的动calsystembymeansofcharacteristicstatespace[J].Jixie力性能分析[J].空间结构,1996(3):16—22.Gongeh

5、engXuebao/ChincseJournalofMechanicalEnginering,[2]范峰,钱宏亮,邢佶慧,沈世钊.网壳结构强震下的延性及破2006,42(12):26—35.坏机理研究[R].国家自然科学基金重大项目专题研究总结[8]Analysisandapplicationofunsymmetricalcompositestructure[J].报告(5.3),2003:155·182.BeijingHangkongHangtianDaxueXuebao/JournalofBcijingUni—[3]邓俊.大跨钢混凝土空间组合结构的研究与应用[J

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