60°冷弯等边单角钢压杆稳定性能研究

论文摘要

随着60°冷弯薄壁角钢在塔架结构中的应用,其稳定性能的研究也就显得日益突出。本文对两端铰接和单面连接轴心受压的60°冷弯等边单角钢的稳定性能进行研究,主要内容如下:（1）详细论述了用ANSYS程序进行60°冷弯等边单角钢压杆非线性屈曲分析的基本原理,并对60°冷弯等边单角钢压杆的本构关系、破坏准则和材料单元选取以及参数选取等内容作了详细的阐述。（2）对冷弯薄壁轴心受压构件稳定理论进行了归纳和分析,并对我国现行规范《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）中冷弯单角钢稳定的设计方法进行了叙述。（3）应用已有的60°冷弯等边单角钢杆件轴心受压试验结果对ANSYS分析结果进行了验证。（4）考虑初始缺陷和残余应力影响建立用壳单元SHELL181来模拟60°冷弯等边单角钢压杆的ANSYS有限元模型,进行了非线性屈曲分析,得到60°冷弯等边单角钢压杆的稳定极限承载力。（5）将ANSYS计算结果与《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）的计算结果进行对比分析,对我国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）稳定设计方法进行了修正,提出了简单、实用的60°冷弯等边单角钢轴心压杆稳定设计建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 60° 冷弯等边单角钢稳定性能研究现状
• 1.3 60° 冷弯等边单角钢轴心压杆稳定研究的不足
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 本章小结
• 第二章 冷弯薄壁轴心受压构件稳定理论
• 2.1 冷弯薄壁型钢稳定理论概述
• 2.2 冷弯薄壁轴心受压构件稳定性问题的研究方法
• 2.3 判断稳定性的基本准则
• 2.4 冷弯薄壁轴心受压构件的冷规稳定计算方法
• 2.5 60° 冷弯等边单角钢稳定冷规设计方法
• 2.6 60° 冷弯等边单角钢稳定分析的有限单元法
• 2.7 本章小结
• 第三章 60°冷弯等边单角钢压杆稳定分析的有限元方法
• 3.1 概述
• 3.2 有限元程序选择
• 3.3 60° 冷弯等边单角钢压杆有限元模型
• 3.3.1 本构关系
• 3.3.2 单元选取及其性质
• 3.4 60° 冷弯等边单角钢压杆非线性屈曲分析
• 3.4.1 双重非线性分析
• 3.4.2 边界约束条件、荷载和初始缺陷的施加
• 3.4.3 非线性屈曲荷载值的判定
• 3.4.4 非线性屈曲分析的步骤
• 3.5 ANSYS 可靠性的验证
• 3.5.1 ANSYS 分析中考虑的几点因素
• 3.5.2 对比试验的ANSYS 分析结果
• 3.6 本章小结
• 第四章 60°冷弯等边单角钢轴心压杆稳定分析
• 4.1 概述
• 4.2 60° 冷弯等边单角钢压杆稳定分析模型的建立
• 4.2.1 杆件的理论简化原则
• 4.2.2 ANSYS 模型中考虑的实际缺陷
• 4.2.3 有限元模型的尺寸
• 4.3 60° 冷弯等边单角钢稳定系数分析方法
• 4.3.1 稳定系数传统分析方法
• 4.3.2 本文稳定系数确定方法
• 4.4 构件ANSYS 计算结果
• 4.4.1 两端铰接轴心受压构件
• 4.4.2 单面连接轴心受压构件
• 4.5 60° 冷弯等边单角钢稳定系数对比分析
• 4.5.1 两端铰接轴心受压构件稳定系数对比分析
• 4.5.2 单面连接轴心受压构件稳定系数对比分析
• 4.6 60° 冷弯等边单角钢压杆稳定的设计建议
• 4.6.1 60° 冷弯等边单角钢两端铰接轴心受压稳定设计建议
• 4.6.2 60° 冷弯等边单角钢单面连接轴心受压稳定设计建议
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文内容总结
• 5.2 本文研究的不足及后续研究
• 参考文献
• 致谢