冷弯薄壁C形槽钢受弯畸变屈曲分析

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近年来,冷弯薄壁型钢在建筑领域得到了越来越多的应用,作为控制冷弯薄壁型钢承载能力的重要屈曲模式之一,畸变屈曲逐步受到重视。本文在国内外对畸变屈曲研究的成果的基础上,对冷弯薄壁型C形槽钢受弯作用下的弹性畸变屈曲荷载公式进行了总结、推广和比较,从而判断畸变屈曲荷载公式的适用性。本文拟合了一个新的半波长公式,提出了一种新的计算弹性畸变屈曲荷载的方法,并通过算例验证了有效性。接着,在理论分析的基础上,通过有限元模拟的方法对冷弯薄壁C形槽钢受弯构件的畸变屈曲性能进行了研究,包括线弹性和弹塑性两个部分,其中线弹性分析内容包括C形槽钢受弯构件的畸变屈曲模态、弹性畸变屈曲荷载以及各种参数对畸变屈曲的影响等;弹塑性分析主要研究受弯构件的弹塑性畸变屈曲荷载及极限承载力,通过有限元分析的结果与已有的承载力计算公式进行了比较,证明了有限元模型的有效性。最后,提出了在卷边处设置连杆的方法,用以防止C形槽钢构件在受弯作用下发生畸变屈曲和提高构件的极限承载力,并且通过有限元的模拟验证了这种方法的有效性,结果证明适当的间距对提高构件的承载力是可行的,尤其当连杆间距为λ/2(λ是畸变屈曲临界半波长)的时候,加固效果好且经济。
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