船體加強(qiáng)筋板架側(cè)向屈曲分析.pdf

1、薄壁加筋板架結(jié)構(gòu)是在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中普遍采用的一種結(jié)構(gòu)形式。船體主要是由該種板架結(jié)構(gòu)組成的，對(duì)于船體極限強(qiáng)度的研究要建立在對(duì)板架力學(xué)性能研究的基礎(chǔ)之上。加筋板架的失效形式很多，其中加強(qiáng)筋的側(cè)向屈曲是非常重要的一種。因?yàn)橐坏┘訌?qiáng)筋發(fā)生屈曲，整個(gè)加筋板架的面內(nèi)剛度將出現(xiàn)急劇的下降，迅速喪失承載能力。因此加強(qiáng)筋的側(cè)向屈曲對(duì)船體的極限強(qiáng)度有重要的影響。 作為薄壁桿件，船體中的加強(qiáng)筋在總縱彎曲引起的軸向壓力作用下可能發(fā)生繞定軸的側(cè)向屈曲。在

2、受軸向壓力的同時(shí)，加強(qiáng)筋還有可能受到其他載荷的作用，包括由側(cè)向壓力和軸向壓力偏心引起或相鄰板架傳過來的端部彎矩。本文在把加強(qiáng)筋與其附連板視為一體的基礎(chǔ)上，用瑞利-里茲能量法推導(dǎo)出計(jì)算加強(qiáng)筋的側(cè)向屈曲臨界應(yīng)力的廣義特征值方程，使之包括了軸向壓力、側(cè)向壓力和端部彎矩的影響。 船體結(jié)構(gòu)中的加筋板在制造過程中，由于焊接和其他加工，會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。本文采用了Faulkner殘余應(yīng)力模型來簡化殘余應(yīng)力的分布，并根據(jù)Fujikubo和Yao等

3、人的研究結(jié)果來處理腹板及翼板的殘余應(yīng)力。然后采用能量法重新推導(dǎo)了計(jì)算加筋板的側(cè)向屈曲臨界應(yīng)力的廣義特征值方程，使之計(jì)及殘余應(yīng)力的影響。從本方法的計(jì)算結(jié)果可以看出：殘余應(yīng)力會(huì)對(duì)加強(qiáng)筋的側(cè)向屈曲臨界應(yīng)力產(chǎn)生重要的影響。 通常加強(qiáng)筋的附連板四周由加強(qiáng)筋支承，由于加強(qiáng)筋的臨界應(yīng)力一般設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)大于附連板的臨界應(yīng)力，因此，當(dāng)附連板發(fā)生彈性屈曲時(shí)，加強(qiáng)筋尚未屈曲，繼續(xù)對(duì)附連板起著支承作用，并阻止附連板的彎曲和板的自由趨近。這使得加強(qiáng)筋的附連板