變截面H型鋼梁穩(wěn)定性能的試驗研究.pdf

1、輕型門式剛架結構是目前國內應用最為廣泛的鋼結構形式之一。為了充分發(fā)揮材料的性能，同時兼顧建筑美觀與功能的要求，設計時一般將輕型門式剛架中的H型鋼梁做成楔形(梁單段、雙段或多段變截面)以適應梁內彎矩的變化，其腹板往往做得薄而開展。寬而薄的板件的屈曲表現復雜，而相關屈曲性能研究則是進行薄腹鋼梁靜動力性能評價以及靜態(tài)與抗震設計的基礎。目前，國內外針對變截面鋼梁的相關研究多集中在單調靜力荷載作用范圍內，而鋼梁滯回性能的研究則限于等截面構件。因此

2、，針對變截面H型薄腹鋼梁開展其在循環(huán)荷載作用下的屈曲性能研究十分必要，且具有較深遠的工程意義。 本文首先介紹了板的穩(wěn)定分析的基本方法，并基于穩(wěn)定理論和雙重非線性有限元方法，以ANSYS軟件為工作平臺，采用Shell181板殼單元建立了變截面H型鋼梁和直角梯形板的有限元分析模型，該模型可以方便考慮初始缺陷和殘余應力的影響；對不同缺陷模式下的直角梯形板進行了數值分析。 首次完成了7個變截面H型鋼懸臂梁低周循環(huán)荷載作用下的試驗

3、研究。從破壞現象、滯回曲線、局部屈曲、耗能、骨架曲線、位移延性系數、極限承載力等角度，對比分析了腹板寬厚比、翼緣寬厚比、楔率、初始缺陷等因素對其穩(wěn)定性能的影響。 完成了對試驗構件的數值模擬，并將試驗結果與理論結果進行對比分析。證明了數值模擬結果在承載力和局部屈曲方面能夠較好的吻合試驗結果，驗證了數值模型的正確性。 最后，本文著重分析了在循環(huán)荷載作用下腹板寬厚比、翼緣寬厚比、梁構件長度以及構件楔率對變截面H型鋼鋼梁滯回性能