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不锈钢工字形薄腹板梁抗剪承载力分析

江开富  
【摘要】: 工字形薄腹板梁在剪力作用下的抗剪极限承载力计算是许多学者研究的热点,其难点主要是考虑屈曲后强度。国外学者大都通过建立各种破坏模型进行分析计算。但是,均未能完全考虑其影响因素,所建立的计算公式也不尽完善。不锈钢工字型薄腹板梁承载力的计算在我国现行规范中还未涉及,而且国外研究也未完全考虑各种因素的影响。随着不锈钢在建筑结构中的广泛使用,有必要对不锈钢薄腹板梁承载力的计算进行研究。本文采用有限元方法,考虑材料非线性和翼缘的约束作用,在以下三个方面进行了深入分析: (1)考虑不锈钢的材料非线性,修正了不锈钢四边简支矩形板的初始屈曲荷载计算公式。 (2)考虑不锈钢工字形梁翼缘的约束作用,通过有限元数值分析,建立了腹板初始屈曲系数的计算公式,该公式计算结果与实验结果和有限元结果吻合较好,可用于设计工作使用和规范修订参考。 (3)通过参数分析,研究了影响不锈钢薄腹板梁的影响因素。分析结果表明:不锈钢工字形梁腹板宽高比,高厚比,翼缘宽厚比以及翼缘刚度对其极限承载力影响较大,而初始几何缺陷对承载力无太大影响。上述结论可为建立不锈钢薄腹板梁极限承载力公式提供参考。


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