H型截面軸心受壓鋼構(gòu)件限制失穩(wěn)的基本理論研究.pdf

1、由于鋼材具有輕質(zhì)高強，力學(xué)性能良好等特點，其構(gòu)件截面尺寸一般較小，從而導(dǎo)致構(gòu)件較為細長，因此穩(wěn)定問題是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的突出問題。本文針對鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的主要特點，在傳統(tǒng)穩(wěn)定分析的基礎(chǔ)上，提出了一種通過構(gòu)造措施或控制理論來限制結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，進而提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力的方法，本文則是通過一定的構(gòu)造措施來限制結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或控制結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。所謂限制結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在受到某種附加的限制性約束后，其屈曲時的變形不能自由發(fā)展，相應(yīng)的失穩(wěn)波形也受到很大限制，從而使構(gòu)

2、件的最終失穩(wěn)情況與沒有限制性約束時相比有很大的不同。它可以在很大程度上改變結(jié)構(gòu)的特性，尤其是經(jīng)典的分岔曲線。基于上述思想，本文通過在構(gòu)件關(guān)鍵部位填充適當(dāng)長度的混凝土后使其截面尺寸、剛度及變形曲線改變的方法，開展了采用限制結(jié)構(gòu)失穩(wěn)來提高構(gòu)件失穩(wěn)承載力的初步研究。 本文的主要工作如下：(1)對兩種不同支承條件(兩端鉸接，一端固定另一端鉸接)下的H型截面軸心受壓鋼構(gòu)件的限制失穩(wěn)問題進行了理論分析。首先確定填充混凝土的長度和面積，然后求

3、得填充混凝土截面的剛度與未填充混凝土截面的剛度比值，同時找出影響其剛度比值的主要因素，最后再通過建立相應(yīng)的力學(xué)分析模型和計算方法，分析不同條件下H型截面軸心受壓鋼構(gòu)件的限制失穩(wěn)問題，即分析其限制失穩(wěn)的屈曲變形特點和穩(wěn)定承載力。對于兩端鉸接限制失穩(wěn)的H型截面軸心受壓鋼構(gòu)件，文中采用瑞利—里茲法求其屈曲變形曲線和穩(wěn)定承載力；對于一端固定另一端鉸接限制失穩(wěn)的H型截面軸心受壓鋼構(gòu)件，采用有限單元法求解其屈曲變形曲線和穩(wěn)定承載力。(2)采用ANS