波紋腹板H型鋼吊車梁受力性能研究.pdf

1、波紋腹板H型鋼梁作為一種高效、新型的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，由波紋腹板和翼緣組成，是一種普通工字型鋼梁的改進(jìn)形式。與傳統(tǒng)的平腹板H型鋼梁相比，波紋腹板可用較薄的厚度（通常為1～3mm）獲得較高的平面外剛度并且具有較高的局部屈曲應(yīng)力，在不設(shè)加勁肋的情況下局部承壓性能良好，在施工過程中可以減少人工焊接工藝，提高疲勞強(qiáng)度;節(jié)省用鋼量及加工、制造的費(fèi)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益。吊車梁承受動(dòng)力荷載，疲勞問題突出;在移動(dòng)的集中荷載（吊車輪壓）作用下對(duì)局部承壓強(qiáng)度要求較

2、高。本文以波紋腹板H型鋼吊車梁為研究對(duì)象，結(jié)合工程實(shí)際，首先用理論分析方法對(duì)波紋腹板H型鋼吊車梁的受力性能進(jìn)行研究，然后采用ANSYS軟件建立波紋腹板與平腹板H型鋼吊車梁的有限元模型，并分別從線性和非線性兩個(gè)階段分析二者在荷載作用下的受力特性，并進(jìn)行對(duì)比分析。主要的研究內(nèi)容包括:
　　 (1)研究波紋及平腹板H型鋼吊車梁在相同輪壓載荷作用下的力學(xué)性能，包括吊車梁抗彎、抗剪、局部承壓性能上的研究，找出兩種吊車梁的共性及不同，得出波

3、紋腹板H型鋼吊車梁受力性能上的優(yōu)越性。
　　 (2)應(yīng)用ANSYS有限元軟件，對(duì)波紋及平腹板H型鋼吊車梁進(jìn)行特征值屈曲分析，分析了二者的臨界荷載及屈曲模態(tài)，證明波紋H型鋼吊車梁的臨界荷載值高于平腹板吊車梁，且在變形程度上較平腹板吊車梁小。
　　 (3)應(yīng)用ANSYS有限元軟件，對(duì)波紋及平腹板H型鋼吊車梁3種工況（考慮輪壓荷載最不利位置），進(jìn)行非線性有限元分析，研究并比較兩種吊車梁的抗彎、抗剪承載力及變形性能，證明波紋腹板

4、H型鋼吊車梁承載力、變形性能及經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。
　　 數(shù)值模擬結(jié)果表明:波紋腹板H型鋼吊車梁在承受輪壓荷載時(shí)的應(yīng)力分布及變形上均優(yōu)于平腹板H型鋼吊車梁。首先，由于腹板的波折增大了腹板的平面外剛度，從而提高了梁腹板的穩(wěn)定性;其次，波紋腹板不承受軸力和彎矩作用，在設(shè)計(jì)和計(jì)算時(shí)可不考慮其承載力，梁的彎曲應(yīng)力取決于翼緣的強(qiáng)度，腹板在滿足抗剪承載力的條件下可以做得高而薄，因此節(jié)省的鋼材可用于加大翼緣，有效地提高梁的抗彎承載力。