轴心受压U形加劲板在弹性约束下的稳定承载力计算分析

• 作者: 王飞 申磊 赵卓 张哲
• 来源期刊: 建筑钢结构进展
• 学科: 工学
• 关键词: 桥梁工程 正交异性钢箱梁 U形加劲板 稳定承载力 弹性约束 瑞利-里兹法
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 页码范围: 56-64
• 页数: 9页
• 分类号: TU311.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13969/j.cnki.cn31-1893.2021.12.006

摘要

正交异性钢箱梁为现代大跨度桥梁所广泛采用,但其属于薄壁结构,在大轴力作用下稳定问题较为突出.针对U形加劲板在轴心受压作用下的稳定承载力计算提出简化模型,以加劲板母板为研究对象,将加劲肋简化为弹性约束边界条件,运用瑞利-里兹法推导加劲板的弹性屈曲临界荷载计算公式.将理论解与ANSYS数值解进行对比,结果吻合较好,对于算例中的U形加劲板,非加载边考虑弹性约束,比四边简支约束条件时临界屈曲荷载增加16.25％,该计算模型比四边简支模型具有更高的精度.基于计算公式进一步讨论了弹性约束刚度与屈曲系数、加劲肋几何尺寸及加劲肋母板宽厚比的关系,弹性刚度K均随着U肋尺寸的增加而增加,增加U肋腹板高度比增加顶板宽度更有效.当弹性刚度为常数时(非加载边为弹性约束),屈曲系数随宽厚比的增大而增大.研究结果可为U形加劲板的设计提供参考.