板的局部屈曲及屈曲后极限承载力分析
发布时间:2023-03-08 08:25:01
板的局部屈曲及屈曲后极限承载力分析板的局部屈曲及屈曲后极限承载力分析肖军丛磊王海城郭湘摘要:板的局部屈曲受截面类型控制,Eurocode规范根据板的局部屈曲的情况划分了四种截面,其中截面类型I~III的承载能力由于构件整体失稳而降低,类型IV截面承载能力因板的局部屈曲而削弱。针对类型IV截面,板的屈曲临界荷载及最大极限荷载进行了算例计算。研究表明:①受压板首先发生局部屈曲,在屈曲区域退出工作后,外部框架继续承载直至材料屈服;②屈曲后最大极限荷载较屈曲临界荷载提高约36%;③考虑加劲肋的板的极限承载力较无加劲肋的板有较大程度的提高。Abstract:Thelocalbucklingoftheplateiscontrolledbythetypeofsection.TheEurocodeproposesfoursectionsaccordingtothelocalbucklingoftheplate,ofwhichthebearingcapacityofthetypeI~IIIisreducedbecauseoftheglobalbuckling,andthebearingcapacityoftypeIVsectionisweakenedbythelocalbucklingoftheplate.ThebucklingcriticalloadandthemaximumultimateloadofthetypeIVsectionplatearecalculated.Theresearchshowsthat:①thelocalbucklingofthecompressionplateisfirstoccurred,andthe1
externalframecontinuestobearuntilthematerialyieldafterthebucklingregionexit;②themaximumultimateloadafterbucklingisabout36%higherthanthatofthecriticalbucklingload;③theultimatebearingcapacityofplatesconsideringstiffenersisgreatlyimprovedcomparedwiththosewithoutstiffeners.關键词:受压板;局部屈曲;屈服;极限荷载Keywords:compressionplate;localbuckling;yield;ultimateload中图分类号:U442文献标识码:A文章编号:1006-4311(20XX)15-0145-040引言屈曲是一种不稳定的现象,当宽厚比较大的薄壁板(平的或者弯曲的都有可能)承受轴向压力(即压缩)时,就有可能发生这种现象[1]。在一个特定的临界荷载下,板有可能在横向面外方向突然失稳。如果结构单元够粗壮,则其承载能力是由材料的屈服强度所控制,而不是屈曲强度。相反,如果结构长细比较大或者是薄壁结构,屈曲强度由所谓的长细比所控制——屈曲长度与圆柱或者支柱整体失稳的回转半径之比,或者加载宽度与板局部屈曲的厚度之比。板的屈曲与受压柱或杆的整体失稳正好相反,也不同于梁的侧向扭转失稳,板的局部屈曲有一种屈曲后的承载能力,即使得屈曲后进一步承载成为可能。一块内部超静定的板,在屈曲后不会马上发生崩溃,反而会达到一个更高的加载水平[2~4]。2
一种增大长细比较大且薄壁形式板的承载力的方法是借助于加劲肋,它能最小化受压区的自由间距。薄板梁桥,或者船体主要在纵向和横向上进行加强,以提高其承载能力。倘若加劲肋足够强,板的屈曲就会被限制在加劲肋之间的区域。这些被加劲肋分隔开的板的最大承载能力取决于板的局部屈曲的同时,还应考虑板的屈曲后效应。本文首先介绍欧规关于四种截面类型的分类,而后以未考虑加劲肋的板的屈曲临界荷载和最大极限荷载的对比分析来说明板的屈曲后强度储备,同时对比不考虑和考虑加筋的板的屈曲临界荷载及屈曲后最大极限荷载分析来说明加劲肋对板的稳定性的影响。1四种截面类型