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《河南工业大学》 2010年
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波纹腹板钢梁承载力研究

常建华  
【摘要】: 波纹腹板H型钢梁作为一种新型的受弯构件,因具有较高的承载能力,现已应用到一些诸如桥梁、市政工程领域当中。国内外很多学者对其进行深入的理论分析和试验研究,得到了一些结论,但在指导实际工程时还有很大的局限性。为了使波纹腹板钢梁能够在房屋建筑工程中得到应用,应该加大研究的范围和深度,现在已成为研究的热门课题之一。 本文在现有研究成果的基础上,运用有限元数值分析的方法,对波纹腹板钢梁的承载能力进行了系统的分析研究,得到了一些有益的结论和新的见解。主要的工作和结论如下: 首先,借鉴前人研究的成果,详细介绍了运用有限元方法对波纹腹板H型钢梁进行分析的理论基础和方法,并通过有限元软件ANSYS分别对波纹腹板H型钢梁和普通H型钢梁进行受力分析,得到波纹腹板钢梁具有较高的承载能力和腹板抗变形能力,这与前人研究的试验结果和理论结果是一致的。 其次,对影响波纹腹板H型钢梁承载力的各种影响因素进行了分析计算,包括波纹形状、整体尺寸、初始缺陷和加载状况四个方面,得到各种因素作用下的波纹腹板钢梁的特征值屈曲系数、屈曲模态和载荷位移曲线图,并进行对比分析,归纳总结出各种因素的影响作用和影响方面,为优化此类构件,提高其极限荷载和综合受力性能奠定了理论基础。 再次,通过城市人行天桥的工程实例对波纹腹板钢梁的承载力和稳定性进行了更进一步的研究,同时通过理论公式的计算,与有限元分析结果进行对比和总结。以前的学者通过理论分析和试验研究证明,波纹腹板钢梁具有较高的稳定性,工程实例部分重点分析了梁的稳定性问题。随后以用钢量相同为目标,对波纹腹板H型钢梁和普通H型钢梁进行对比分析,总结出波纹腹板钢梁在实际工程中应用的诸多优点。 最后,提出了本文研究的局限性,并指出了以后研究的重点和所要做的工作。
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