板件宽厚比对交叉钢梁稳定性影响研究

Abstract

对中、美、欧现行规范关于钢结构截面类型及宽厚比限值的要求进行了归纳比较,利用ABAQUS有限元软件进行了单根H形钢梁考虑初始缺陷的屈曲承载力分析并与规范公式计算结果进行了对比。在此基础之上,以雄安站站房雨棚钢结构为背景,选取具有代表性的区域建立空间交叉H形钢梁精细有限元模型。对不同板件宽厚比的空间交叉H形钢梁进行了非线性屈曲承载力分析,研究了翼缘宽厚比及腹板高厚比对空间交叉H形钢梁局部稳定性和屈曲性能的影响。研究结果表明:ABAQUS模型对钢梁整体稳定性计算结果与规范公式吻合度较高,设计中采用杆件单元模型进行结构整体稳定性分析是安全合理的。考虑翼缘约束作用的H形钢梁腹板屈曲计算模型与该项目交叉钢梁有限元弹性屈曲分析结果吻合良好,结构起坡所引起的不均匀正应力是导致钢梁腹板失稳的主要因素。翼缘厚度确定后,根据上翼缘失稳与腹板局部屈曲临界值确定腹板厚度,依据S3级截面要求所控制的次梁腹板厚度是经济合理的。

Keywords

• H形钢梁;有限元分析;屈曲;板件宽厚比;稳定承载力