【摘 要】
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现行的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)中都采用有效宽度法来考虑腹板局部屈曲后强度对压弯构件稳定承载能力的影响,但
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现行的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)中都采用有效宽度法来考虑腹板局部屈曲后强度对压弯构件稳定承载能力的影响,但两种有效宽度的计算方法有很大差别。钢结构设计规范中压弯构件有效截面的计算方法,没有区分腹板高厚比的变化,而且与截面应力大小无关,显然过于粗糙。门式刚架设计规程中的有效宽度方法考虑了多种参数的影响,相对更为严密细致。有研究发现用门规方法计算的承载力值比规范的结果更接近用动态松弛法和数值积分法得到的压弯构件稳定承载力极限值。但研究时没有考虑剪力的影响,这与某些实际构件的受力状况不符。而且用规范和门规计算时,将有效宽度法与各自的稳定公式相结合进行计算,没有采用统一的稳定计算公式,这样来比较两种有效宽度方法可能造成结果上的偏差。本文考虑以上研究的不足,取两端承受不等端弯矩的两端简支工字形截面压弯构件作为计算模型,统一采用钢结构设计规范中的稳定计算公式与两种有效宽度计算方法相结合进行计算。另外,通过变化腹板高厚比、翼缘宽厚比、构件长细比、荷载偏心距等参数,利用有限单元法对压弯构件进行平面内稳定承载力分析,将有限元结果与规范和门规有效宽度计算结果进行比较。研究表明规范中的有效宽度计算方法很大范围内偏于保守,而且当荷载偏心距越小时,越偏于安全,而门规中的方法较为合理。对于腹板高厚比较大的构件,变化腹板宽厚比对屈曲后强度的影响并不显著,因此可以适当放宽。翼缘宽厚比和构件长细比较大时,由于翼缘对腹板缺乏有效约束且构件主要发生整体屈曲模式,此时利用腹板屈曲后强度意义相对不大。因此,本文建议在腹板高厚比超限值,翼缘宽厚比和构件长细比又较小时,采用门式刚架设计规程中有效宽度方法来考虑工字形截面压弯构件腹板屈曲后强度,使设计更经济合理。
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