单点加载翼缘纵向变厚度工型截面简支梁变形解析解法

• 作者: 刘明 刘晓玲 王元清 王玉银 石永久 隋轶
• 来源期刊: 沈阳建筑大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 翼缘纵向变厚度工型截面简支梁 变形计算 虚功原理 剪切变形 有限元
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 土木工程
• 页码范围: 577-583
• 页数: 7页
• 分类号: TU391
• 语种: 中文
• DOI: 10.11717/j.issn:2095-1922.2016.04.01

摘要

目的 研究采用纵向变厚度(LP)钢板作翼缘的翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的变形,推导单点加载时其变形计算公式,解决该类梁的弹性变形问题.方法 运用基于变形体虚功原理的单位荷载法和直接积分方法推导不同跨度、截面尺寸和翼缘厚度变化率下跨中挠度计算公式,并讨论剪切变形的影响;运用通用有限元软件AN-SYS的BEAM188和SHELL181两种单元进行对比验证.结果 考虑剪切变形的理论计算结果与BEAM188单元计算结果相差不超过0.5％,与SHELL181单元计算结果相差最大为3％,计算结果十分接近,验证了理论解的正确性.结论 与传统等厚度工型截面梁相比,采用此种翼缘变厚度工型截面梁,使构件截面设计更加合理,在承载力相同的情况下,可大大减少钢材用量;且可降低剪切变形影响;建议采用此种翼缘纵向变厚度工型截面梁行结构优化设计.