抗彎剛度比對加勁板屈曲性能影響的研究
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加勁板廣泛應用于建筑結構中,其破壞一般是由屈曲引起的。影響加勁板屈曲模態和屈曲荷載的因素眾多,加勁肋和加勁板母板的抗彎剛度比是設計中考慮的主要因素。目前加勁板屈曲性能的研究主要…
加勁板廣泛應用于建筑結構中,其破壞一般是由屈曲引起的。影響加勁板屈曲模態和屈曲荷載的因素眾多,加勁肋和加勁板母板的抗彎剛度比是設計中考慮的主要因素。目前加勁板屈曲性能的研究主要通過建立近似的數學模型進行,如正交異性板模型、彈性壓桿模型和有限元模型。對比三種理論模型可以發現:正交異性板模型只能用來預測加勁板發生整體屈曲失穩的屈曲荷載,彈性壓桿模型僅適用于以局部屈曲為主要失穩模態的加勁板,而有限元模型克服了前兩者的局限,能夠全面考慮影響結構穩定性能的因素,計算結構的整體和局部屈曲模態,并能得到相對滿意的結果,因而廣泛用于研究復雜結構的穩定性能。
北京科技大學的學者以一大型薄壁鋼結構的加勁板為研究對象,采用有限元方法,考慮了13種不同的剛度比、多種不同的加勁肋布置方式以及邊界條件等因素,分析了加勁板線性屈曲和非線性屈曲性能。抗彎剛度比對加勁板的屈曲性能影響顯著,加勁板最佳抗彎剛度比將其線性屈曲模態劃分為整體屈曲和局部屈曲,其值為10~20。加勁板非線性屈曲荷載隨抗彎剛度比增大而提高。另外,在加載方向增加加勁肋布置可以提高加勁板局部屈曲荷載,在非加載方向增加加勁肋布置對加勁板的局部屈曲性能影響較小。
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