薄壁型鋼畸變屈曲簡(jiǎn)報(bào)1.ppt

1、冷彎薄壁型卷邊槽鋼鋼的畸變屈曲,背景,以前的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件大都為低強(qiáng)度碳素鋼制成的簡(jiǎn)單截面,因此,對(duì)常用截面尺寸構(gòu)件,畸變屈曲并不是構(gòu)件承載力的控制因素。 但近年來(lái)冷彎薄壁型鋼構(gòu)件所用材料屈服強(qiáng)度越來(lái)越高,板件越來(lái)越薄,截面形狀越來(lái)越復(fù)雜,從而畸變屈曲在某些情況下可能成為構(gòu)件承載力的控制因素。 因此各國(guó)對(duì)冷彎薄壁型鋼構(gòu)件畸變屈曲性能開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)研究和理論分析。,研究方向,畸變屈曲的特征 畸變屈曲的發(fā)生條件和臨界應(yīng)力 畸變屈曲的屈曲后強(qiáng)度 針對(duì)畸變屈曲的加固措施,腹板 翼緣 卷邊,畸變屈曲的變形特征（1）,壓桿畸變屈曲時(shí),卷邊翼緣將繞翼緣和腹板的交線轉(zhuǎn)動(dòng),從而引起截面形狀發(fā)生改變(由此而得名畸

2、變),為保持板件間交角不變,腹板相應(yīng)地發(fā)生局部彎曲變形,構(gòu)件沿軸向出現(xiàn)類似局部屈曲的畸變波曲變形,卷邊與翼緣交線不再保持挺直假定。 蔣路,畸變屈曲的變形特征（2）,卷邊槽形截面畸變屈曲時(shí),截面中的卷邊翼緣繞翼緣和腹板的交線轉(zhuǎn)動(dòng),引起截面形狀發(fā)生改變,為保持板件間直角不變,腹板相應(yīng)地發(fā)生局部彎曲變形,構(gòu)件沿軸向出現(xiàn)類似局部屈曲的畸變波曲變形。 蔣路何?？祻垈?畸變屈曲的變形特征（3）,當(dāng)發(fā)生局部屈曲時(shí)板件圍繞板件交線轉(zhuǎn)動(dòng)、交線保持直線;,當(dāng)發(fā)生整體屈曲時(shí)整個(gè)橫截面發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或側(cè)移、截面形狀不發(fā)生變化;,而畸變屈曲發(fā)生時(shí)板件圍繞板件交線轉(zhuǎn)動(dòng),其中的部分板件交線不再保持直線、截面形狀和輪廓尺寸發(fā)生變化

3、。,姚行友* 李元齊 沈祖炎,畸變屈曲的變形特征（4）,畸變屈曲是指屈曲發(fā)生時(shí)橫截面發(fā)生一系列的扭曲,即組成橫截面的相鄰板單元的縱向棱線間發(fā)生了相對(duì)位移。 張兆宇, 姚諫* 它屈曲時(shí)的波長(zhǎng)介于局部屈曲和整體屈曲之間。,彈性屈曲應(yīng)力比- 半波長(zhǎng)曲線,整體屈曲的屈曲半波長(zhǎng),局部屈曲和畸變屈曲的屈曲半波長(zhǎng),板的撓曲線可以用二重三角級(jí)數(shù)的形式表示,式中，m和n表示板屈曲時(shí)x和y方向上的半波數(shù)；Amn為待定常數(shù)。,高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼卷邊槽形截面軸壓構(gòu)件畸變屈曲控制試驗(yàn)研究,高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼卷邊槽形截面軸壓柱畸變屈曲試驗(yàn)研究,高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼卷邊槽形截面軸壓構(gòu)件畸變屈曲性能研究,彈性畸變屈曲應(yīng)力的求解,屈曲

4、應(yīng)力求解的解析方法,廣義梁理論( generalized beam theory) 可以對(duì)包括畸變屈曲在內(nèi)的各種屈曲模式作出全面而精確的分析。 核心思想就是把構(gòu)件截面的變形分解為互相正交的不同模態(tài), 并考慮模態(tài)間的不同組合, 從而得到問(wèn)題的解答。 在廣義梁理論中, 每個(gè)模態(tài)都有與之對(duì)應(yīng)的公式 N. Silvestre 和D. Camotim 基于廣義梁理論, 得到了C 形、Z 形截面彈性畸變屈曲臨界應(yīng)力的解析解公式。,屈曲應(yīng)力求解的近似方法,Lau和Hancock簡(jiǎn)化模型,Hancock發(fā)現(xiàn), 構(gòu)件側(cè)移剛度ky 和轉(zhuǎn)動(dòng)剛度k 對(duì)畸變屈曲臨界應(yīng)力的影響較大, 而側(cè)移剛度kx 影響很小, 同時(shí)為了避免計(jì)算多次迭代, 近似取側(cè)移剛度kx 與ky 為無(wú)窮。,針對(duì)畸變屈曲的加固措施,設(shè)拉條、連桿和隔板 對(duì)大于畸變屈曲半波長(zhǎng)的試件, 若翼緣處增設(shè)拉條可使試件承載力明顯提高, 拉條越密試件承載力越高; 當(dāng)拉條間距大于半波長(zhǎng)時(shí), 拉條基本上起不到提高承載力的作用。 加設(shè)隔板比加設(shè)連桿承載力提高明顯, 在1 /2半波長(zhǎng)加設(shè)隔板最理想, 1 /4半波長(zhǎng)會(huì)改變構(gòu)件屈曲模式;,鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的進(jìn)展,鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的進(jìn)展，有三條主線：,(1)提出更加接近結(jié)構(gòu)真實(shí)極限狀態(tài)的穩(wěn)定承載力計(jì)算方法或?qū)υ蟹椒右愿?/p>