斜卷邊檁條的彈性屈曲分析.pdf

1、斜卷邊冷彎Z形薄壁鋼檁條通過在上下翼緣采用不同寬度的技術,可以實現(xiàn)檁條和檁條之間通過嵌套搭接達到多跨檁條連續(xù)的目的,從而大大地減小了檁條撓度,使得檁條可以有更大跨度,承擔更大的荷載,有十分廣闊的應用前景.而現(xiàn)行冷彎型鋼設計規(guī)范GB50018-2002采用有效截面法計算受彎構件的屈曲荷載并沒有考慮卷邊角度的影響,不能合理的進行斜卷邊Z型檁條的屈曲荷載設計.本文以此作為出發(fā)點,對卷邊檁條的彈性屈曲進行了理論分析,并應用ANSYS有限元法計算

2、總結了斜卷邊檁條翼緣屈曲系數(shù)的合理取值方法.本文依據(jù)Hancock方法建立分析模型,推導卷邊槽鋼的畸變屈曲臨界荷載解析解以及屈曲系數(shù)表達式.利用有限元程序ANSYS對直角卷邊槽鋼進行屈曲分析,得出構件彎曲屈曲臨界荷載,并計算出翼緣屈曲系數(shù),并將計算結果與理論解析解進行對比.結合兩種結果對直角卷邊槽鋼的翼緣屈曲系數(shù)提出建議取值.選取三種典型截面,分別用ANSYS計算卷邊角度為90°、60°、45°的斜卷邊Z型截面檁條屈曲系數(shù).計算表明卷邊

3、的角度對屈曲荷載的影響比較大,在設計中應該考慮卷邊角度的影響因素.用ANSYS計算典型截面卷邊角度從0°到90°變化時對應的翼緣屈曲系數(shù),并擬合成公式.用規(guī)范中提供的截面來驗證該公式的合理性,結果表明:當卷邊角度在40°-90°的范圍內(nèi)時,誤差在3％以內(nèi),可以滿足實際設計要求,并能夠推廣應用于計算常用斜卷邊Z形檁條的翼緣屈曲系數(shù).對典型截面Z200分別應用我國規(guī)范,AISI規(guī)范和ANSYS計算其屈曲荷載,并進行對比分析,結果表明我國現(xiàn)行