SIGMA冷彎薄壁型鋼構件畸變屈曲的理論研究.pdf

1、計算冷彎薄壁構件極限承載力需要通過有效的手段得到對應屈曲模式的彈性臨界屈曲應力。對于畸變屈曲的彈性臨界屈曲應力，最常用的辦法就是通過簡化的計算模型和有限元條分法。但是現有的簡化模型都是基于C或者Z截面受純彎曲或受純壓或二者共同作用下的情況。另外在覆板-檁條體系下，覆板對冷彎薄壁檁條會有一定的約束作用，對屈曲有很大影響。而冷彎薄壁Sigma截面主要受畸變屈曲控制。因此，Sigma截面在均布荷載及覆板-檁條體系作用下的畸變屈曲研究對于工程設

2、計具有重要意義。
　　本文首先用半解析的有限元條分法分別研究了Sigma截面梁在均布荷載作用下及Sigma截面檁條在覆板-檁條體系下的屈曲特性。發(fā)現Sigma截面由于腹板加勁肋的存在，其屈曲模式一般為畸變屈曲，并且在均布荷載作用下的彈性臨界畸變屈曲應力明顯的高于在純彎作用下的彈性臨界畸變屈曲應力。這也說明了，由均布荷載產生的沿跨長的彎矩梯度變化對畸變屈曲的彈性臨界荷載具有較大的影響。另外在覆板-檁條體系作用下，覆板的兩個簡化剛度-

3、側向約束彈簧和扭轉約束彈簧，對Sigma截面的彈性臨界屈曲應力有很大影響。對于畸變屈曲，簡化的側向約束彈簧和扭轉約束彈簧對彈性屈曲應力都有影響，但扭轉約束彈簧起控制作用，并且在均布荷載作用下對應的臨界屈曲應力有很大提高。
　　由于大多數設計人員都很難接觸到有限元條分法，為了工程設計的需要，本文在歐洲規(guī)范處理畸變屈曲思想的基礎上分別建立了Sigma截面在均布荷載作用下及覆板-檁條體系作用下的畸變屈曲簡化模型。這兩個模型得到的截面彈性

4、臨界畸變屈曲應力結果分別和前面的半解析有限元條分法的結果進行了對比。由于兩個簡化模型都應用到彈性梁理論時，把端部加勁肋看成是一個整體的梁，沒有考慮翼緣與卷邊單元間相互的影響，對于特別大的截面會存在較大的誤差。但是，對于通常的截面均布荷載作用下的畸變屈曲模型，給出了與條分法基本上一致的結果；另外受均布荷載作用下Sigma截面其在覆板-檁條體系下的畸變屈曲簡化模型，通過算例分析可以看出，對于普通的截面和通常的覆板約束剛度下，其結果和半解析有