带加强构件的开口薄壁钢构件整体稳定分析

摘要

开口薄壁杆件在荷载的作用下平面内刚度比平面外刚度大许多。由于开口薄壁杆件的壁厚一般较小，抗扭性能较差，在压力作用下可能出现扭转屈曲或弯扭屈曲。为了提高薄壁杆件的刚度，通常在杆件开口处设置横向联系，如缀板、斜撑、隔板及各种弹性介质等。采用缀板、隔板等横向加强构件的开口薄壁杆件较原有开口薄壁杆件相比较，杆件截面的翘曲大大减小的同时抗扭刚度大幅提高，并且从经济方面考虑，更加节约成本。
　　本文对带加强构件的开口薄壁钢构件进行整体稳定性分析时，将整个构件划分为开口构件和加强构件两部分。对开口薄壁杆件采用薄壁杆件弯扭一致理论，利用线性插值函数来描述构件的纵向翘曲位移和剪力滞后的影响，将加强构件视作对开口构件的弹性支承，建立了杆件分析的计算模型，求出问题的拉格朗日方程。从而得出对带加强构件的开口薄壁钢构件整体稳定性分析时的哈密顿方程。
　　随后运用两端边值问题的精细积分法，通过MATLAB编制计算程序来求解薄壁钢构件的状态向量，计算相应实例，求出不同截面形式中下构件的临界荷载。最后用数据来证明本文方法的正确性和直观性。本文方法计算简单清晰，并且精度较高，为带加强构件的开口薄壁钢构件整体稳定性研究提供了一种新的思路。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 整体稳定的研究历史及现状

1．2．2 带加强构件的开口薄壁杆件研究现状

1．2．3 哈密顿对偶体系及精细积分法研究现状

1．3 本文研究的主要内容和解决的关键问题

1．3．1 本文研究的主要内容

1．3．2 本文解决的关键问题

第2章 基于线性插值函数的开口薄壁钢构件整体稳定分析

2．1 薄壁杆件整体稳定分析的一般方法

2．1．1 符拉索夫理论

2．1．2 乌曼斯基---哈丁修正理论

2．1．3 弯曲时的平截面假定

2．2 稳定问题的分类及分析方法

2．2．1 按失稳类型分类

2．2．2 按失稳模式中分类

2．2．3 稳定问题的分析方法

2．3 基于线性插值函数的开口薄壁杆件整体稳定分析

2．3．1 基本假定及位移场函数

2．3．2 利用插值函数来描述纵向翘曲位移

2．3．3 总势能

2．3．4 拉格朗日函数及方程

2．3．5 哈密顿正则方程

2．4 程序流程图

2．5 本章小结

第3章 带加强构件的开口薄壁钢构件整体稳定分析

3．1 加强构件的作用和处理方法

3．2 缀板的刚度矩阵

3．2．1 缀板的连续化布置

3．2．2 单个缀板的刚度矩阵

3．3 斜撑的刚度矩阵

3．4 隔板的刚度矩阵

3．4．1 隔板铰结在杆壁

3．4．2 隔板固结在杆壁

3．5 中间支座的处理

3．6 本章小结

第4章 钢结构构件整体稳定计算

4．1 基于线性插值的构件截面特性

4．1．1 工字形钢截面特性计算

4．1．2 C形钢截面特性计算

4．2 实例计算

4．2．1 双轴对称工字形截面

4．2．2 单轴对称工字形截面

4．3 小结

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士期间发表论文