论文题目: 支撑位置对钢构件稳定承载力的影响
论文类型: 硕士论文
论文专业: 结构工程
作者: 吴勇军
导师: 曹平周
关键词: 钢梁,钢柱,稳定性,支撑,稳定承载力
文献来源: 河海大学
发表年度: 2005
论文摘要: 现行《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102：2003)中的钢构件(包括钢梁和钢柱)一般是通过在受压翼缘设置支撑来保证或提高构件的整体稳定性。构件在平面外的计算长度取为侧向支撑点间的距离，设计刚架时通常也一般通过设置支撑来保证刚架的平面外稳定性，前提是支撑都布置在受压翼缘且都有效。但是，在实际工程中因受构造原因或施工条件影响，支撑常常无法布置在受压翼缘，因而支撑的有效性必然受到影响。由于目前缺乏这种情况下构件的整体稳定性分析，更无相应的设计计算方法，故而影响到构件安全性的评价。本文主要任务是研究支撑设置在构件截面高度的不同位置时，对钢构件的稳定性的影响。 本文运用有限元分析方法，考虑支撑支点沿截面高度变化的影响，对具有代表性的双轴对称工字形截面钢构件，在集中力、均布力和纯弯矩等荷载工况作用下的稳定性进行了研究，并重点对钢构件侧向支撑支点沿截面高度变化时的稳定承载力进行分析。依靠本文推导的稳定承载力和整体稳定系数公式，分析了侧向支撑位置变化与整体稳定系数的关系，提出了支撑的有效性系数α_e的概念，并用之来阐述支撑的有效性，最后给出相关的计算公式。 通过本文的研究，将进一步完善构件稳定理论，为带侧向支撑的钢构件的稳定承载力的设计计算提供了依据，获得的结论对工程设计具有参考价值。
论文目录:
第一章 绪论
§1．1 问题的提出
§1．2 国内外研究动态
§1．3 本文的研究方法、内容、目的和意义
第二章 本文的研究方法及基本理论
§2．1 稳定问题的分析分类
§2．2 稳定问题的计算方法
§2．3 钢结构的塑性分析方法
§2．3．1 材料的本构关系
§2．3．2 屈服准则
§2．3．3 流动准则
§2．3．4 强化准则
§2．4 有限元模型的建立
§2．4．1 壳体单元的力学分析
§2．4．2 本文有限元分析涉及的非线性因素及处理方法
§2．4．3 初始缺陷
§2．4．4 判定结构失效的方法
§2．5 钢梁和钢柱整体稳定有限元分析时有关因素的处理方法
§2．6 初始残余应力对钢构件的极限承载力的影响
§2．6．1 残余应力影响
§2．6．2 残余应力的有限元方法处理
§2．7 在ANSYS程序平台上的二次开发
第三章 支撑位置对钢梁稳定承载力的影响分析
§3．1 钢梁的整体稳定分析方法
§3．1．1 钢梁弹性失稳分析
§3．1．2 钢梁弹塑性失稳分析
§3．2 支撑位置变化时钢梁整体稳定有限元分析方法
§3．3 侧向支撑位置变化时钢梁整体稳定性有限元分析
§3．3．1 跨度中点承受单个集中力作用的简支梁稳定性分析
§3．3．2 纯弯矩作用下的简支钢梁稳定性分析
§3．3．3 均布荷载作用下的简支梁稳定性分析
§3．4 侧向支撑位置变化时钢梁的稳定性计算简化公式
§3．4．1 钢结构设计规范全有效支撑钢梁整体稳定性计算方法
§3．4．2 钢梁跨中集中荷载作用时整体稳定系数计算公式
§3．4．3 钢梁承受纯弯矩作用时整体稳定系数计算公式
§3．4．4 钢梁承均布荷载作用时整体稳定系数计算公式
§3．4．5 支撑支点位置沿梁高的变化对钢梁整体稳定承载力的影响
§3．4．6 简化计算公式
§3．4．7 采用简化计算公式算值的误差分析
§3．5 本章小结
第四章 支撑位置对轴心受压柱稳定承载力的影响分析
§4．1 轴心受压柱的稳定性分析方法
§4．1．1 轴心压杆的弹性屈曲
§4．1．2 轴心压杆整体稳定性的弹塑性屈曲
§4．2 考虑支撑位置影响的轴压构件整体稳定性有限元分析
§4．2．1 有限元分析模型
§4．2．2 柱1／2高度处支撑沿截面高度变化时柱整体稳定性分析
§4．3 侧向支撑位置变化时轴压钢柱的稳定承载性简化计算
§4．3．1 理论推导
§4．3．2 简化计算
§4．3．3 采用简化计算公式算值的误差分析
§4．4 本章小结
第五章 支撑位置对压弯构件稳定承载力的影响分析
§5．1 压弯构件的稳定分析方法
§5．1．1 考虑支撑位置影响时压弯柱弯矩作用平面内的稳定性分析
§5．1．2 考虑支撑位置影响时压弯柱弯矩作用平面外稳定性分析
§5．2 支撑位置变化时压弯构件的整体稳定的有限元分析
§5．3 支撑位置变化时压弯构件的稳定承载力分析
§5．3．1 有限元计算结果的数据处理
§5．3．2 有限元计算结果和简化公式计算结果的对比
§5．3．3 采用简化计算公式算值的误差分析
§5．4 本章小结
第六章 结论和展望
§6．1 结论
§6．2 展望
参考文献
致谢
发布时间: 2005-04-25
参考文献
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