反对称横向荷载作用下钢梁的弹性弯扭屈曲研究

作者：王杜欣; 支圆圆

来源：应用力学学报, 2019, 36(03): 637-762.

• 反对称横向荷载
• 弯扭屈曲
• 临界弯矩
• 有限元分析
• 线性回归分析

为了建立反对称横向荷载作用下双轴对称截面简支钢梁弹性弯扭屈曲的设计理论,考虑荷载比例系数ψ的影响,推导了反对称横向荷载作用下钢梁的弯扭屈曲总势能方程。采用Rayleigh-Ritz法得到了反对称横向荷载作用下钢梁弹性临界弯矩Mcr的通用计算式以及系数C1、C2的计算式,并总结了荷载比例系数ψ对临界弯矩的影响规律。采用有限元法对本文理论公式进行了验证,当0≤ψ≤4时,临界弯矩Mcr的理论解与有限元解吻合良好;当ψ>4时,临界弯矩收敛于ψ=4时的值。在此基础上,通过线性回归分析,拟合出了等效弯矩系数Cb与荷载比例系数ψ以及跨长影响系数ξ之间的近似关系式,Cb的近似解与有限元解吻合较好,最大误差为6.5%,大部分工况下误差控制在5%以内。该拟合公式适用性较强,精度较高。

• 单位
  西部灾害与环境力学教育部重点实验室; 兰州大学