腹板开孔冷弯槽钢梁屈曲性能试验及直接强度法研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jun13632594162
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为方便水管、电线以及暖气管道在梁、柱和墙等构件中通过,常在冷弯型钢构件的腹板中预先开设孔洞,孔洞的出现势必会对构件的屈曲性能产生影响。国内外学者在过去几十年中先后对腹板开孔冷弯型钢受压构件的承载力和破坏模式开展了大量的试验研究和理论分析,基于有效宽度法的腹板开孔冷弯型钢柱承载力设计公式已在相关规范中以条文的形式得到体现。近年来,随着直接强度法(Direct Strength Method,简称DSM)被提出并被逐步引入至美国和澳大利亚等国家的相关设计规范中,关于腹板开孔冷弯型钢柱屈曲性能和DSM的研究得到了陆续开展,但关于腹板开孔冷弯型钢梁的研究却罕见报导。2016年,北美冷弯型钢结构设计规范(NAS)(2016)首次在正文中给出了腹板开孔冷弯型钢受弯构件发生畸变屈曲和局部-整体相关屈曲时的DSM承载力设计公式,但其中构件发生局部-整体相关屈曲时的DSM公式尚未有相关的试验数据予以支撑。因此,本文对腹板开孔冷弯槽钢梁的屈曲性能开展研究,并探究现行NAS(2016)中开孔受弯构件DSM承载力设计公式的可靠性,研究成果可为今后工程设计及相关规范的修订提供参考。开展了 20组孔高比h/H(孔洞高h与腹板高度H的比值)、卷边长度不同的冷弯槽钢梁试件在纯弯和非纯弯两种工况下的试验研究,其中纯弯、非纯弯试验各10组,考虑了 20mm、40mm两种卷边长度和0、0.2、0.4、0.6、0.8五种孔高比。试验结果表明:腹板开孔是影响冷弯槽钢梁屈曲性能的重要因素。在纯弯工况下,腹板开孔使试件的破坏模式由单一的畸变屈曲或局部屈曲变为以畸变屈曲为主的畸变-局部相关屈曲或以局部屈曲为主的局部-畸变相关屈曲;在非纯弯工况下,腹板开孔过大会导致试件的局部屈曲加剧,而畸变屈曲减弱。与无孔试件相比,纯弯开孔试件的抗弯承载力下降,且下降幅度随孔高比的增大而增大,而非纯弯开孔试件的抗弯承载力随孔高比的增大呈现先略微上升或持平后下降的变化规律,且下降过程为先缓降后陡降。采用ANSYS有限元程序对试验进行了模拟,模拟所得梁破坏模式、抗弯承载力和跨中弯矩-挠度曲线与试验结果吻合良好,验证了 ANSYS有限元程序分析此类开孔构件的可行性。在此基础上,采用经试验验证的有限元模型,通过变换腹板高度和板厚等参数开展了大量的有限元参数分析,参数分析所得构件破坏模式、弹性屈曲临界应力和抗弯承载力为后续开展腹板开孔冷弯槽钢梁弹性屈曲临界应力求解方法及直接强度法的研究奠定了基础。根据有限元参数分析所得纯弯工况下的腹板开孔冷弯槽钢梁的弹性屈曲临界应力,验证了基于腹板折减厚度法利用有限条程序CUFSM求解此类纯弯开孔梁弹性畸变屈曲临界应力的准确性,并修正了已有此类纯弯开孔梁的弹性局部屈曲临界应力近似计算公式。基于试验结果、有限元参数分析结果及弹性屈曲临界应力的求解方法,对NAS(2016)中开孔受弯构件DSM承载力设计公式进行了修正,分别得到了纯弯与非纯弯两种工况下腹板开孔冷弯槽钢梁在发生以畸变屈曲为主和以局部屈曲为主破坏时的DSM修正公式。
其他文献
运动员在比赛中所取得的名次、运动队获得的竞赛成绩及其所表现出来的竞技水平构成了影响运动员竞赛成绩的重要因素,这些因素与其自身所具备的竞技能力、比赛时所具备的竞技
千百年来,在各种节庆中燃放烟花鞭炮,相衍成习并流传至今,范围极其广泛,积淀为各民族一种深厚的情结。
城市基础设施与社会经济发展水平的协调性是经济发展的必然需求,当前,城市基础设施建设依靠单一的财政投入存在着巨大的资金缺口,滞后于城市化进程,已成为城市基础设施可持续
从广西产金环蛇(Bungarus fasciatus)毒腺中抽提总RNA,经mRNA纯化后构建了金环蛇毒腺cDNA文库.根据已发表的眼镜蛇科蛇毒磷脂酶A2基因序列中的保守区设计探针筛选克隆,得到2
介绍了基于叶尖定时原理的旋转叶片振动测量系统。对叶片振动固有频率进行了理论分析。在某型号设备上成功完成叶片振动检测实验,通过变速扫频测试叶片固有频率,详细分析了实验
矛盾是事物内部各要素以及事物之间对立统一的关系。任何事物都有其矛盾性,而事物的发展也都是由矛盾的推动。民主亦然,民主的矛盾就是民主内部要素以及民主与其他事物之间对
中医典籍是沉淀中华民族丰富医药知识与宝贵临床经验所成,其翻译是中医药文化对外传播的桥梁。传统文化“走出去”形势下的中国中医越来越受国际关注,扫除古医籍翻译道路上的