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销(栓)接钢结构由于节点连接处的销(栓)与孔存在间隙,使结构体系产生几何位移,从而形成了与普通钢结构不同的受力特性,对结构的刚度、强度和稳定产生一定的影响。以往的设计计算将这类结构体系视为理想桁架模型,也未考虑销(栓)孔位移的影响,而仅仅靠提高其安全系数来保证结构的安全可靠性,不符合结构的实际状态。因此,系统研究销(栓)接钢结构体系的力学特性和设计计算理论具有重要的理论意义和工程应用价值。
本文的内容分为五章。
第一章为绪论,基于国内外的发展动态谈了本文的选题意义及研究内容。
第二章研究均布荷载作用下具有初始位移的悬臂梁的承载力,由平衡法通过求解微分方程得到了结构失稳时的临界荷载;由边缘纤维屈服准则得到了强度控制下结构的理论最大均布荷载。
通过引入折减刚度来考虑初始几何位移对结构承载力的影响,并通过算例具体计算了初始几何位移对不同长度的悬臂梁承载力的影响,从而得到均布荷载作用下梁的承载力曲线和临界跨度。由承载力曲线得知,均布荷载作用下,初始几何位移对拼组悬臂梁承载力的影响大小与长度有一定关系。
第三章通过建立ANsYs模型研究拼组悬臂梁的承载力。在施加初始几何位移的前提下,通过材料非线性求解得到结构的极限承载力,并将此承载力与第二章边缘纤维屈服准则下得到的最大荷载进行比较。通过比较得知,拼组悬臂梁结构在危险点屈服后,还有一定的塑性发展空间,不同长度梁的塑性发展空间大小也不同。
第四章对所建立的模型进行模态分析,进而研究初始几何位移对拼组悬臂梁的固有频率、振型的影响。最后得知,初始几何位移对结构的基频影响很小,但当计算结构的高阶固有频率且梁的长度较长时,初始几何位移对结构固有频率的影响增大。
第五章为全文的总结和研究展望。