基于板-梁理论的单轴对称箱形钢梁组合扭转分析

作者：张文福; 吴宇

来源：南京工程学院学报(自然科学版), 2022, 20(01): 48-52.

DOI：10.13960/j.issn.1672-2558.2022.01.010

• 单轴对称箱梁
• 组合扭转
• 板-梁理论
• 有限元分析

以端部作用一个集中扭矩的单轴对称箱形截面悬臂梁为研究对象，基于板-梁理论研究其扭转变形和截面扭转角.依据Timoshenko梁和Kirchhoff板力学模型，引入腹板翘曲变形偏移值m,求出单轴对称箱形钢梁扭转的总应变能和扭转刚度；根据端部作用集中扭矩的荷载，建立箱形钢梁的总势能方程，并求得单轴对称钢箱梁组合扭转最大扭转角的理论解.借助大型通用有限元分析软件ANSYS,依据扭转参数K,计算6组不同尺寸的钢梁在端部集中扭矩作用下的最大扭转角.与板-梁理论的理论解进行对比，最大误差为3.37%,证明了理论解的正确性.

• 单位
  土木工程学院; 南京工程学院; 安徽建筑大学; 建筑工程学院