正弦波纹腹板工字钢梁的挠度理论计算与分析-山东建筑大学学报.pdfVIP

第２８卷 第５期 山东 建 筑 大 学 学 报 Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．５ ２０１３年 １０月　 　　　　　　　ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧ ＪＩＡＮＺＨＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　　　　　　　 　 Ｏｃｔ． ２０１３ 文章编号：１６７３－７６４４（２０１３）０５－０４０９－０７ 正弦波纹腹板工字钢梁的挠度理论计算与分析 １ １ ２ ３ １ 周学军 ，徐源 ，李国强 ，杨融谦 ，董颖杰 （１．山东建筑大学 土木工程学院，山东 济南２５０１００；２．同济大学 土木工程学院，上海２０００９２；３．山东大学 土建 与水利学院，山东 济南２５００６１） 摘要：正弦波纹腹板工字型截面构件是一种具有良好的刚度、强度、稳定性的新型构件。文章采用虚功法原理 计算正弦波纹腹板工字型截面梁的挠度，给出了正弦波纹腹板工字型截面梁在两端简支和两端固支情况下在 跨中集中力和均布荷载作用下的梁的挠度计算公式；采用有限元方法分析了正弦波纹腹板工字型截面梁在荷 载作用下的位移，并和文章推导的挠度计算公式进行了对比。结果表明：正弦波纹腹板工字型截面梁在计算挠 度时需注意剪应变引起的梁的变形；同时，理论公式计算值和有限元计算数值解吻合较好。 关键词：波纹腹板工字钢梁；梁挠度；有限元分析 中图分类号：ＴＵ３９１，ＴＵ３１１．４　　　　　文献标识码：Ａ Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆ Ｉｂｅａｍｓｗｉｔｈｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｗｅｂｓ １ １ ２ ＺｈｏｕＸｕｅｊｕｎ，ＸｕＹｕａｎ，ＬｉＧｕｏｑｉａｎｇ，ｅｔａｌ． （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｂｅａｍｓｗｉｔｈｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｗｅｂｓｉｓａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｃｏｍｐｏｎｅｎｔｗｉｔｈｇｏｏｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓ， ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｖｉｒｔｕａｌｗｏｒｋｍｅｔｈｏｄｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆＩ ｂｅａｍｓｗｉｔｈｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｗｅｂｓ，ａｎｄｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｓｗｅｒｅｇｉｖｅｎｗｈｅｎｔｈｉｓｂｅａｍｗａｓｕｎｄｅｒ ｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｍｐｌｙｓｕｐｐｏｒｔｅｄａｎｄｃｌａｍｐｅｄｓｕｐｐｏｒｔｅｄ，ｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｆｏｒｃｅａｎｄ ｕｎｉｆｏｒｍｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｌｏａｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｂｅａｍｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｌｏａｄｓ．Ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｆｏｒｍｕｌａｄｅｒｉｖｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒａｉｎ ｃａｎｎｏｔｂｅｉｇｎｏｒｅｄａｎｄｔｈａｔｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｖａｌｕｅａｃｃｏｒｄｓｗｉｔｈｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｗｅｌｌｓｏｔｈａｔｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｃｅｒｔａｉｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ． Ｋｅｙｗ