冷彎薄壁卷邊C形截面腹板局部受壓承載力研究及設(shè)計建議
發(fā)布時間：2021-09-05 11:04
冷彎薄壁卷邊C形截面構(gòu)件通常用作輕鋼房屋的樓面梁及檁條等。由于受截面形狀卷邊的限制,其橫向加勁肋安裝困難且不經(jīng)濟,因此冷彎型鋼梁在支座或集中荷載作用處通常不設(shè)加勁肋,設(shè)計時有必要確定腹板局部受壓承載力。本文以翼緣轉(zhuǎn)動受約束情況下冷彎薄壁卷邊C形截面構(gòu)件為研究對象,研究了其在端部一側(cè)及兩側(cè)翼緣（EOF&ETF）、中部一側(cè)及兩側(cè)翼緣（IOF&ITF）四種受力工況下的腹板局部承壓性能,最終得到了四種工況下局部受壓承載力的計算方法。采用ABAQUS有限元分析軟件建立了冷彎薄壁卷邊C形截面腹板局部承壓的數(shù)值模型,并基于國際上最新試驗結(jié)果,從極限承載力、荷載—位移曲線及破壞模式等角度驗證了有限元模型的正確性和適用性。通過對涉及C形截面參數(shù)如內(nèi)彎角半徑、腹板高度、支承長度及屈服強度進行無量綱變參分析,得到了一系列有價值的結(jié)論,如彎角的存在促使構(gòu)件過早地進入了彈塑性受力狀態(tài),降低了構(gòu)件的承載力;腹板高厚比與承載力呈現(xiàn)非單調(diào)關(guān)系,這一點與北美規(guī)范計算公式中對這一參數(shù)的表達并不一致;支承長度的差異明顯改變了構(gòu)件的破壞模式。通過將數(shù)值分析結(jié)果與現(xiàn)行北美冷成型結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范AISI S100-1...
【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】：103 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖1.1支座處腹板壓屈破壞[3]
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11緒論1.1引言1.1.1研究背景隨著節(jié)能環(huán)保的理念逐漸深入建筑行業(yè)，國家出臺了一系列促進鋼結(jié)構(gòu)體系發(fā)展的政策，使其更廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代生活的方方面面。其中，擁有價格穩(wěn)定、人工成本低、施工速度快等顯著優(yōu)勢的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系的市場占有率也隨之逐年上升[1]。冷彎薄壁型鋼是用較薄鋼板或鋼帶經(jīng)過冷軋或沖壓等加工手段形成的鋼材。冷彎薄壁型鋼構(gòu)件的截面形式主要有C形、Z形、角形及管形等形式。冷彎薄壁卷邊C形截面構(gòu)件通常用作輕鋼房屋的樓面梁及檁條等，由于受截面形狀如卷邊的限制，其橫向加勁肋安裝困難且不經(jīng)濟，因此冷彎型鋼梁在支座或集中荷載（局部面荷載作用范圍不大時可視為集中荷載）作用處通常不設(shè)加勁肋，而因其壁厚較小，在板件銜接的轉(zhuǎn)角處沒有加厚，故其承受局部性集中荷載的能力較弱，常常會發(fā)生腹板局部壓屈破壞[2]（WebCrippling），該問題受到了工程界的廣泛關(guān)注。圖1.1所示為支承于橫梁上無加勁肋的卷邊C形檁條，支座連接處可簡支也可連續(xù)，檁條上往往存在吊掛集中荷載，此時集中荷載常通過螺栓或自攻釘直接作用在檁條的腹板上傳力。此外在屋面施工及檢修過程中，往往存在較大集中荷載的作用，圖1.2所示為不設(shè)橫向加勁肋的樓蓋系統(tǒng)，也存在類似的問題。圖1.1支座處腹板壓屈破壞[3]圖1.2不設(shè)橫向加勁肋的樓蓋系統(tǒng)1.1.2腹板局部受壓問題的分類由于我國冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系較之于美國、澳大利亞、新西蘭起步較晚，對該類問題的研究較少。世界上一些主流設(shè)計規(guī)范如北美冷成型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范AISIS100[4]、澳大利亞/新西蘭規(guī)范AS/NZS4600[5]及歐盟規(guī)范Eurocode3:part1-3[6]
ETF工況試驗研究[19]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]薄鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)體系在我國的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 張瑞,許志鋼,樊汞江. 建筑技術(shù)開發(fā). 2018(10)
[2]冷彎薄壁構(gòu)件腹板局部受壓承載力分析及設(shè)計建議[J]. 鐘煒輝,孟寶,郝際平,周文斌. 建筑結(jié)構(gòu). 2015(05)
[3]冷彎薄壁型鋼受彎構(gòu)件特有的失穩(wěn)模式[J]. 鞏俊松,鄧長根. 河北工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(04)
碩士論文
[1]冷彎薄壁非卷邊槽鋼承受集中荷載時的承載力[D]. 田微.西安建筑科技大學(xué) 2005
[2]冷彎薄壁槽鋼腹板壓屈及彎壓有限元分析和設(shè)計[D]. 方圣恩.福州大學(xué) 2005
本文編號：3385231
【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】：103 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖1.1支座處腹板壓屈破壞[3]
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11緒論1.1引言1.1.1研究背景隨著節(jié)能環(huán)保的理念逐漸深入建筑行業(yè)，國家出臺了一系列促進鋼結(jié)構(gòu)體系發(fā)展的政策，使其更廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代生活的方方面面。其中，擁有價格穩(wěn)定、人工成本低、施工速度快等顯著優(yōu)勢的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系的市場占有率也隨之逐年上升[1]。冷彎薄壁型鋼是用較薄鋼板或鋼帶經(jīng)過冷軋或沖壓等加工手段形成的鋼材。冷彎薄壁型鋼構(gòu)件的截面形式主要有C形、Z形、角形及管形等形式。冷彎薄壁卷邊C形截面構(gòu)件通常用作輕鋼房屋的樓面梁及檁條等，由于受截面形狀如卷邊的限制，其橫向加勁肋安裝困難且不經(jīng)濟，因此冷彎型鋼梁在支座或集中荷載（局部面荷載作用范圍不大時可視為集中荷載）作用處通常不設(shè)加勁肋，而因其壁厚較小，在板件銜接的轉(zhuǎn)角處沒有加厚，故其承受局部性集中荷載的能力較弱，常常會發(fā)生腹板局部壓屈破壞[2]（WebCrippling），該問題受到了工程界的廣泛關(guān)注。圖1.1所示為支承于橫梁上無加勁肋的卷邊C形檁條，支座連接處可簡支也可連續(xù)，檁條上往往存在吊掛集中荷載，此時集中荷載常通過螺栓或自攻釘直接作用在檁條的腹板上傳力。此外在屋面施工及檢修過程中，往往存在較大集中荷載的作用，圖1.2所示為不設(shè)橫向加勁肋的樓蓋系統(tǒng)，也存在類似的問題。圖1.1支座處腹板壓屈破壞[3]圖1.2不設(shè)橫向加勁肋的樓蓋系統(tǒng)1.1.2腹板局部受壓問題的分類由于我國冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系較之于美國、澳大利亞、新西蘭起步較晚，對該類問題的研究較少。世界上一些主流設(shè)計規(guī)范如北美冷成型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范AISIS100[4]、澳大利亞/新西蘭規(guī)范AS/NZS4600[5]及歐盟規(guī)范Eurocode3:part1-3[6]
ETF工況試驗研究[19]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]薄鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)體系在我國的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 張瑞,許志鋼,樊汞江. 建筑技術(shù)開發(fā). 2018(10)
[2]冷彎薄壁構(gòu)件腹板局部受壓承載力分析及設(shè)計建議[J]. 鐘煒輝,孟寶,郝際平,周文斌. 建筑結(jié)構(gòu). 2015(05)
[3]冷彎薄壁型鋼受彎構(gòu)件特有的失穩(wěn)模式[J]. 鞏俊松,鄧長根. 河北工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(04)
碩士論文
[1]冷彎薄壁非卷邊槽鋼承受集中荷載時的承載力[D]. 田微.西安建筑科技大學(xué) 2005
[2]冷彎薄壁槽鋼腹板壓屈及彎壓有限元分析和設(shè)計[D]. 方圣恩.福州大學(xué) 2005
本文編號：3385231
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