轴压作用下加劲板屈曲模态及其影响要素的研究

发布时间：2020-07-06 08:41

【摘要】：因具有强度高、自重轻等特点,加劲钢板在钢结构桥梁中有着十分重要的应用。而弹性屈曲现象的发生常常导致加劲板未达到材料的极限强度而结构已经屈曲破坏,造成材料强度的浪费。因此,对于加劲板屈曲的研究十分有必要。本文通过约束有限元法对加劲板的整体屈曲模态、畸变屈曲模态和局部屈曲模态三种主要屈曲模态的百分比与加劲肋数量、加劲肋间距离和加劲肋尺寸的关系进行了研究。首先,通过无加劲肋矩形板屈曲问题的计算,得到不同边界条件和荷载情况下的无加劲肋矩形板的解析解;再通过有限元通用软件以及约束有限元方法进行数值模拟计算,得到矩形板的极限屈曲荷载。经对比,约束有限元法计算结果的误差基本在Ix10-3以下,其计算精度比有限元通用软件更高,约束有限元法的准确性得到验证。其次,阐述了能够精确描述加劲板屈曲变形的三种主要屈曲模态,明确了三种屈曲模态的判定标准;根据判定标准、约束有限元法的屈曲模态识别功能以及模态组合分析方法的背景与原理,确定采用(普通)方法、(GB+DB+LB)方法以及(GB+DB)方法进行加劲板屈曲分析,得到了在不同加劲肋数量、加劲肋尺寸以及边界条件下三种屈曲模态的百分比、变化趋势图和加劲板的屈曲形状图及屈曲应力,并进行分类和对比。最后,选取了加劲板横截面的三要素,即加劲肋数量、加劲肋间距离以及加劲肋尺寸;通过控制变量法分别研究了加劲肋数量、加劲肋间距离以及加劲肋尺寸这三个变量量对三种主要屈曲模态百分比的影响。最终得到了此三个变量与各屈曲模态百分比的相关关系。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U441
【图文】：

加劲肋种类示意图

稳定状态示意图

不稳定状态示意图

【参考文献】

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2 吴斌暄;;基于一阶分析法的柔性加劲板优化设计[J];公路工程;2011年01期

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本文编号：2743415