考慮孔況影響的蜂窩梁設(shè)計(jì)計(jì)算研究.pdf

1、蜂窩鋼梁能夠節(jié)約材料、便于管道穿越，具有截面形式合理、抗彎剛度大、承載力高、通透美觀和經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，故有推廣應(yīng)用價(jià)值。但蜂窩梁不是符合平截面假定的經(jīng)典梁，其設(shè)計(jì)計(jì)算問題還沒有得到圓滿的解決，我國更無相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，’開展進(jìn)一步研究十分必要。本文主要針對(duì)蜂窩梁設(shè)計(jì)計(jì)算中如何考慮孔洞幾何參數(shù)(形狀、大小、間距)的影響進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了常用的六邊形孔及圓孔蜂窩梁，主要內(nèi)容如下： 1.提出了確定蜂窩梁等效抗彎剛度的方法，該

2、方法根據(jù)純彎蜂窩梁有限元分析結(jié)果反算剛度，具有簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn)；提出了蜂窩梁等效抗彎剛度的合理表達(dá)式，并通過大量有限元分析，得到了多種不同孔況下式中腹板剛度折減系數(shù)表，還對(duì)六邊形孔和圓孔情形給出了該系數(shù)的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上指出了既有撓度算法中隱含的剛度取值的不足。 2.采用ANSYS對(duì)六邊形孔和圓孔蜂窩梁的墩心截面應(yīng)力進(jìn)行了較為深入的研究，提出了雙直線簡(jiǎn)化假定和截面彎矩-邊緣正應(yīng)力-受力區(qū)高度相互關(guān)系式，并擬合出了

3、相對(duì)受力區(qū)高度計(jì)算公式；給出了上述兩種孔形墩心截面邊緣最大正應(yīng)力的直接計(jì)算方法。此外，還探討了圓孔蜂窩梁孔邊應(yīng)力及縱向應(yīng)力的分布規(guī)律。 3.基于費(fèi)氏空腹桁架比擬推導(dǎo)了六邊形孔蜂窩梁的撓度計(jì)算公式，并將其應(yīng)用于圓孔蜂窩梁的撓度計(jì)算，給出了有關(guān)參數(shù)的相應(yīng)取值，其計(jì)算結(jié)果通過有限元分析得到了驗(yàn)證。 4.根據(jù)平衡法和能量法，推導(dǎo)了六邊形孔和圓孔蜂窩梁在不同荷載工況下的彈性屈曲臨界彎矩公式；給出了有關(guān)剛度的取值；也對(duì)上述臨界彎矩進(jìn)