残余应力对双轴对称工字形钢梁稳定承载能力的影响

残余应力对双轴对称工字形钢梁稳定承载能力的影响 摘 要:本文以残余应力为研究对象,基于非线性有限元理论,通过变化构件腹板,翼缘的残余应力峰值,从荷载-位移曲线、承载力的发展等方面入手,讨论了残余应力对双轴对称工字型钢梁稳定承载能力的影响。

关键词:残余应力;工字型钢梁;稳定承载能力

1 引言

钢结构中的残余应力是由于构件在生产和制作过程中产生不均匀变形引起的。由于生产工艺不同,形成的残余应力性质也不尽相同。残余应力的存在会降低截面抗侧向刚度和构件平面内整体抗弯刚度,导致构件发生整体弯扭屈曲;残余应力的存在也会使局部板件提早进入塑性阶段,降低板件抗弯刚度,导致板件过早发生局部屈曲。也有可能两者兼有,影响板件局部与构件整体的相关屈曲性能。 2 计算模型

为清楚的说明残余应力对工字形钢梁稳定承载能力的影响,本文对梁两端的约束作了特殊处理。梁一端约束ux ,uy ,uz 三个自由度,而另一端约束uy ,uz 两个自由度。在考虑局部初始几何缺陷及非线性的条件下对构件的一端施加轴向荷载。计算模型见图1。材料假定为理想弹塑性体,屈服强度为235mpa ,泊松比=0.3。假定构件整体初始几何缺陷为一阶屈曲模态,峰值为0.001的构件长度;忽略局部初始几何缺陷。构件纵向为z 轴,腹板高度方向为y 轴,腹板平面外方向为x 轴,坐标系原点定义在梁一端的质心。


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