均匀受压圆弧拱平面外弹塑性稳定设计方法 Out-of-plane inelastic stability and strength design of circular arches in uniform compression.pdfVIP

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2017-12-13 发布于上海
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均匀受压圆弧拱平面外弹塑性稳定设计方法 Out-of-plane inelastic stability and strength design of circular arches in uniform compression.pdf

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均匀受压圆弧拱平面外弹塑性稳定设计方法 Out-of-plane inelastic stability and strength design of circular arches in uniform compression

第 33卷第 1期 2012年 1月 JournalofBuildingStructures Vol_33 No．1 Jan．2012 文章编号：1000—6869(2012)01-0104．07 均匀受压圆弧拱平面外弹塑性稳定设计方法窦超，郭彦林 (清华大学土木工程系，北京 100084) 摘要：作为建立压弯钢拱平面外稳定承载力设计方法的第一步，综合考虑拱截面形式、初始几何缺陷、残余应力、矢跨比及拱脚条件的影响，通过弹塑性有限元分析，对均匀受压圆弧拱的平面外稳定承载力进行了数值分析，获得了平面外稳定设计曲线。研究表明：保向力作用下钢拱的平面外初始刚度及稳定承载力明显低于向心力作用下的相应结果，是一种较为不利的工况；相比几何初始缺陷和残余应力，矢跨比和拱脚条件对均匀受压圆弧拱平面外稳定承载力影响较大；通过引入拱正则化长细比，统一了不同矢跨比和拱脚条件的均匀受压圆弧拱的平面外稳定设计曲线的表达式；对于热轧圆钢管截面、焊接箱形截面、焊接工字形截面圆弧拱，可以采用GB50017--2003{钢结构设计规范》中的b类、C类和d类截面的柱子曲线计算其平面外稳定承载力。关键词：钢拱；平面外稳定；正则化长细比；有限元分析；稳定系数；柱子曲线中图分类号：TU393．301 文献标志码：A Out—of-planeinelasticstabilityandstrengthdesignof ● 1 1 ● ● ，’ ‘ clrcular arcnes in unl10rm COm 1)ressl0n DOU Chao，GUO Yanlin (DepartmentofCivilEngineering，TsinghuaUniversity，Bering100084，China) Abstract：Byconsideringthefactorssuchasarchsectiontypes，initialgeometriccrookedness，residualstresses，rise— to·spanratioandsupport conditions，thispaperpresentedtheout—of-planestabilitydesign curvesforcirculararches underuniform compression．Itcanbenotonlyappliedin thepracticaldesign ofarchunderuniform compression directly，butalso involved inthedesing ofarch underthecombination ofuniform compression and bending．It indicatesthatloadwithconstantdirection which causeslowerout--of-planeload--carryingcapacity ofarchesismore adversethanonewithdirectionpointingtoaconstantcenter．Comparedwithinitialgeometriccrookednessandresidual stresses，rise—to·spanratioandsupportconditionsmuchmoreaffecttheout—of-planeload—carryingcapacity．However， stabilitydesign curvesforarcheswith differentrise—·to--span ratioand supportconditionsareunified byusingthe normalizedarch slenderness．Fin