【摘 要】
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冷弯薄壁型钢以其自重轻、截面特性佳、工业化生产程度高、安装方便等优点,广泛用于各类工业和民用建筑。作为控制冷弯薄壁型钢承载能力的重要屈曲模式之一,畸变屈曲逐渐受到
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冷弯薄壁型钢以其自重轻、截面特性佳、工业化生产程度高、安装方便等优点,广泛用于各类工业和民用建筑。作为控制冷弯薄壁型钢承载能力的重要屈曲模式之一,畸变屈曲逐渐受到重视。本文对冷弯薄壁卷边C形钢的受弯畸变进行了深入研究。首先对弯矩绕强轴作用的情形,应用伽辽金法提出弯曲应力作用下的腹板转动刚度约束公式,在既有模型的基础上结合广义梁理论进行参数分析,推导出受弯弹性畸变屈曲荷载的简化计算方法。通过与已有理论对比,证明本文公式具有较高的精度。接下来应用有限元软件ABAQUS对冷弯薄壁卷边C形钢进行弹性和弹塑性分析。弹性分析中对斜卷边构件进行了详尽的参数分析,给出构件长度和卷边角度对屈曲荷载的影响系数公式,通过这个修正参数扩展了简化计算公式的使用范围。弹塑性分析主要研究受弯构件的弹塑性畸变屈曲荷载和极限承载力,分析了初始缺陷对畸变屈曲极限承载力的影响。然后就连杆、隔板、斜杆等多种加固措施对畸变屈曲的控制作用进行定量分析。变化加固间距进行弹性有限元分析,通过参数分析提出三种加固方式下的弹性屈曲荷载提升系数公式。其后对加固效果进行弹塑性分析,进一步验证加固方式的有效性。结合用钢量分析,给出最佳加固方式。最后将C形钢畸变屈曲荷载公式推广到Z形钢,推导计算了需要修改的相关参数,得到Z形钢的受弯畸变屈曲荷载简化计算公式。应用ABAQUS分析了构件长度和卷边角度对屈曲荷载的影响。对相同截面尺寸的C形钢和Z形钢进行对比,发现两者的屈曲荷载非常接近。
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