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周期变截面梁,即常说的蜂窝梁,具有节省钢材、质量轻、安装方便、美观等优点,现已被逐渐广泛应用于实际工程中。许多国家早已对周期变截面梁开展了研究,并制定了相关规范和标准,但是我国并没有明确的规范或标准。在梁的设计计算中刚度是一个很重要的参数,所以对周期变截面梁的刚度进行研究很有必要。本文对周期变截面梁刚度分析研究做了以下工作: (1)根据均匀化方法的思想,提出确定周期变截面梁刚度的新方法,即把周期变截面梁等效成由含单一孔洞的胞元沿梁长方向周期重复构造而成的实腹工字梁,把求解整体梁的等效刚度的问题简化为对胞元进行研究,并将求得的等效刚度作为整体梁的等效刚度。 (2)基于Timoshenko梁理论对周期变截面梁的胞元进行数值分析,以固定端约束自由端集中载荷的胞元为例,推导出胞元等效抗弯刚度和等效抗剪刚度的表达式。 (3)用ANSYS有限元软件通过命令流输入方式对周期变截面梁的胞元进行建模分析,考虑到剪切变形的影响,采用SHELL181单元。通过模拟分析得到求解等效刚度所需的数据;模拟分析了孔型、孔洞率、截面尺寸、扩张比、高跨比、剪跨比、约束形式和荷载类型对圆孔周期变截面梁挠度的影响。