轴心受压U形加劲板在弹性约束下的稳定承载力计算分析

作者：王飞; 申磊; 赵卓^*; 张哲

来源：建筑钢结构进展, 2021, 23(12): 56-64.

DOI：10.13969/j.cnki.cn31-1893.2021.12.006

• 桥梁工程
• 正交异性钢箱梁
• U形加劲板
• 稳定承载力
• 弹性约束
• 瑞利-里兹法

正交异性钢箱梁为现代大跨度桥梁所广泛采用,但其属于薄壁结构,在大轴力作用下稳定问题较为突出。针对U形加劲板在轴心受压作用下的稳定承载力计算提出简化模型,以加劲板母板为研究对象,将加劲肋简化为弹性约束边界条件,运用瑞利-里兹法推导加劲板的弹性屈曲临界荷载计算公式。将理论解与ANSYS数值解进行对比,结果吻合较好,对于算例中的U形加劲板,非加载边考虑弹性约束,比四边简支约束条件时临界屈曲荷载增加16.25%,该计算模型比四边简支模型具有更高的精度。基于计算公式进一步讨论了弹性约束刚度与屈曲系数、加劲肋几何尺寸及加劲肋母板宽厚比的关系,弹性刚度K均随着U肋尺寸的增加而增加,增加U肋腹板高度比增加顶板宽度更有效。当弹性刚度为常数时(非加载边为弹性约束),屈曲系数随宽厚比的增大而增大。研究结果可为U形加劲板的设计提供参考。

• 单位
  河南省建筑科学研究院有限公司; 宁波工程学院; 郑州大学; 土木工程学院