基于Hamilton原理分析柱脚铰接弹性刚架的静力屈曲

关 键 词:结构设计论文
资料等级:基于Hamilton原理分析柱脚铰接弹性刚架的静力屈曲
发布时间:2014-2-21
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                      基于Hamilton原理分析柱脚铰接弹性刚架的静力屈曲 
轻型门式刚架是建筑结构中一种基本结构,其应用越来越广泛,其屈曲研究同直杆、圆柱壳屈曲L】 ]一样备受国内外学者关注Dq53,并作了大量的工作.文献i-63给出了求解刚架柱计算长度系数的方程,用直线图方法求解了刚架柱的计算长度系数.文献[7]用拆分刚架对称模态的方法,给出了一种计算对称刚架的临界屈曲载荷的方法.文献1-83研究部分受限制的平面刚架在非比例荷载作用下的弹性屈曲.文献[9]给出了线性变化的锲形刚架屈曲载荷的一种近似计算方法.文献[1o]对有侧向扭转屈曲的刚架做了分析,但在分析扭转时没有考虑局部屈曲效应,也没考虑截面上的剪切、扭转、翘曲.文献[11]研究了单层斜屋顶刚架在平面内的弹性屈曲,并给出了其屈曲模态.文献[12]对小高跨比实腹门式刚架平面内整体稳定性做了试验研究,研究表明刚架高跨比较小时,一般以对称失稳模式为主.文献[13]考虑初始几何缺陷,用ANSYS对某体育馆多次变曲率,变截面拱形刚架进行了极限承载力研究,给出了结构的荷载位移曲线.目前规范采用的是计算长度系数,即将刚架的弹性屈曲荷载转化为柱子的计算长度系数.综上所述,对刚架屈血分析的角度和侧重点不同,因而结果也有差异.
编辑评价
基于Hamilton原理导出刚架屈曲的控制方程,求解控制方程,得出了有侧移和无侧移刚架屈曲的计算长度系数 的解析表达式,给出了刚架屈曲时梁柱的模态方程,画出了不同梁柱线刚度比G下的屈曲模态图.用MATLAB编程计算得到刚架屈曲时的计算长度系数 的范围,进一步得到了弹性刚架的静力屈曲荷载.结果表明:剐架的计算长度系数随着梁柱线刚度比的增大而减小;有侧移剐架的计算长度系数高于无侧移的,其最小倍数约为2.7,有侧移刚架计算长度系数的范围为2无侧移为0.7~1;柱的屈曲模态随着梁柱线刚度比的增大而逐渐明显,梁的屈曲模态与梁柱线刚度比无关.用ANSYS对其进行计算机模拟,其模拟结果和理论值基本吻合,其误差不超过0.4 .
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