【摘 要】
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当冷弯薄壁型钢C形梁跨度较小即短梁时,发生受剪破坏。本文在冷弯薄壁型钢C形梁受剪试验的基础上,验证了有限元方法的正确性,然后进行了大量有限元变参数分析,最终对冷弯薄壁
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当冷弯薄壁型钢C形梁跨度较小即短梁时,发生受剪破坏。本文在冷弯薄壁型钢C形梁受剪试验的基础上,验证了有限元方法的正确性,然后进行了大量有限元变参数分析,最终对冷弯薄壁型钢C形梁腹板的剪切应力进行折算,提出了冷弯薄壁型钢C形梁受剪承载力的计算方法。本文首先对冷弯薄壁型钢C形梁受剪试验进行了简要介绍,包括试验试件设计、试验装置、加载制度、试件破坏特征、荷载—位移曲线以及受剪承载力等内容。然后采用ABAQUS有限元软件,通过数值模拟分析了已有试验中的11个冷弯薄壁型钢C形梁试件的受剪性能。将有限元计算结果与试验结果进行了对比分析,包括受剪承载力、荷载—位移曲线、试件破坏特征等,对比结果表明有限元分析结果与试验结果二者较为吻合,验证了有限元方法的正确性和可行性。在此基础之上,采用相同的有限元方法,分别对试件的腹板高厚比h/t、腹板厚度t、剪跨比a/h及钢材强度四个因素对冷弯薄壁型钢C形梁受剪性能的影响进行有限元变参数分析。分析表明:冷弯薄壁型钢C形梁的受剪承载力和刚度随着腹板厚度的增加而有明显的增加;但是,当冷弯薄壁型钢C形梁的腹板厚度过薄则易导致C形梁发生翼缘局部压曲。此外,增大腹板的高厚比,冷弯薄壁型钢C形梁受剪承载力也会有很大提高。梁剪跨比改变主要影响的是冷弯薄壁型钢C形梁破坏特征。钢材强度增强也会使冷弯薄壁型钢C形梁的受剪承载力有很大提高,但是其对冷弯薄壁型钢C形梁的刚度几乎没有影响。最后,在大量有限元变参数分析的基础上,考虑冷弯薄壁型钢C形梁的翼缘和卷边对腹板的影响,对腹板剪切应力进行修正。把冷弯薄壁型钢C形梁的受剪承载力计算公式按照受力状态分为受剪屈服、弹性剪切屈曲以及非弹性剪切屈曲三种承载力公式,并将理论计算结果、有限元结果和试验结果进行对比,验证了修正理论公式的正确性,为冷弯薄壁型钢C形梁受剪承载力计算提供了设计依据。
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