钢梁腹板及竖向闭口加劲钢板剪力墙的弹性稳定性

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本文采用有限单元法,对钢梁腹板的弹性局部屈曲以及竖向闭口加劲钢板剪力墙的弹性稳定性进行了深入的分析,主要涉及以下四个方面:(1)首先研究了矩形薄板在局部压应力作用下的弹性屈曲承载力,并同时考虑两侧板块的约束作用,分别得到了相应的计算公式。接着,又分析了局部承压与剪切应力、局部承压与弯曲应力和剪切与弯曲应力等三种联合作用下的屈曲相关关系,拟合了适用于不同宽高比板件的相应的相关作用公式;最后研究了局部承压、弯曲与剪切三种应力联合作用下的薄板弹性屈曲,采用切片方法提出了三种应力作用下的相关关系曲面,与计算结果进行了比较,表明提出的公式具有很好的精度。(2)对设置多道竖向闭口加劲肋的钢板剪力墙的剪切屈曲进行了弹性屈曲分析,得到了剪切应力随加劲肋抗弯和加劲肋抗扭刚度变化曲线,以加劲板临界应力等于小区格按简支计算的剪切屈曲应力为条件,得到了双面加劲肋的门槛刚度。刚度小于门槛刚度时给出了剪切屈曲临界应力与加劲肋刚度的关系;将双面加劲同单面加劲、交错单面加劲两种情况进行比较,得出了后两者的门槛刚度放大系数。(3)对仅设置多道竖向闭口加劲肋的钢板剪力墙承受轴向压应力的情况,进行了大量弹性屈曲分析,得到了轴向压应力随加劲肋抗弯刚度和加劲肋抗扭刚度变化的曲线,以加劲板的临界应力等于小区格按简支计算的轴压屈曲临界应力为条件,得到了加劲肋双面布置时加劲肋的门槛刚度。在加劲肋刚度小于门槛刚度时给出了钢板剪力墙弹性轴压屈曲临界应力与加劲肋刚度的关系;将双面加劲同单面加劲、交错加劲两种情况进行比较,得出了后两者的门槛刚度放大系数。(4)对设置多道竖向闭口加劲肋的钢板剪力墙承受压剪联合作用的情况,进行了弹性屈曲分析,发现其门槛刚度与仅承受剪切应力时的门槛刚度、仅承受轴向压应力时的门槛刚度以及小区格宽高比有关,并给出了精度很高的计算公式。
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