薄壁构件稳定理论及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2国内外研究的历史与现状 1

1.2.1开口薄壁构件的屈曲问题 1

1.2.2单向受压板的屈曲问题 3

1.2.3屈曲中的相关作用问题 7

1.3湖南大学的研究工作 10

第2章 薄壁压杆稳定计算的近似方法 12

2.1引言 12

2.2变分法 12

2.2.1包含一个自变量x的函数y及其一阶导数y′的泛函 12

2.2.2自然边界条件 17

2.2.3包含一个自变量x的函数y的一阶导数y′和二阶导数y″的泛函 17

2.2.4包含一个自变量x的n个函数及其一阶和二阶导数的函数 18

2.2.5包含两个自变量x，y的函数u及其一阶偏导数的泛函 19

2.2.6有附加条件的变分问题 20

2.3势能驻值原理和最小势能原理 21

2.4瑞利-里茨法 23

2.5伽辽金法 24

2.6半能量法 26

第3章 开口薄壁压杆的弹性稳定理论与试验研究 28

3.1引言 28

3.2开口薄壁轴心压杆的弹性稳定理论 28

3.2.1无缀板的杆件 28

3.2.2有缀板的杆件 36

3.3单轴对称开口薄壁轴心压杆的换算长细比 44

3.4单轴对称开口薄壁轴心压杆的试验研究 46

3.4.1帽形钢和卷边等肢角钢试件 47

3.4.2槽钢和卷边槽钢试件 49

3.4.3等肢角钢试件 49

3.5开口薄壁偏心压杆的弹性稳定理论 49

3.6带缀板的开口薄壁偏心压杆的弹性稳定理论 54

3.6.1两端铰接，端部截面的翘曲完全受到约束 55

3.6.2两端嵌固，端部截面的翘曲完全受到约束 58

3.7开口薄壁偏心压杆弯扭失稳的换算长细比 61

第4章 考虑屈曲前变形影响的开口薄壁压弯杆件的稳定理论与试验研究 63

4.1引言 63

4.2两端等弯矩作用下开口薄壁压弯杆件的弹性稳定理论 63

4.2.1无缀板开口薄壁偏心压杆的弹性稳定 63

4.2.2带缀板开口薄壁偏心压杆的弹性稳定 66

4.2.3开口薄壁偏心压杆弯扭失稳的换算长细比 69

4.2.4开口薄壁偏心压杆弯扭失稳试验研究 69

4.3两端不等弯矩作用下开口薄壁压弯杆件的弹性稳定理论 71

4.3.1弯扭屈曲方程 71

4.3.2弯扭失稳临界荷载理论值与试验值的比较 75

4.4开口薄壁偏心压杆的弯扭屈曲理论与试验研究 76

4.4.1开口薄壁偏心压杆的弯扭屈曲方程 76

4.4.2用逐次渐近法求弯扭屈曲临界力 78

4.4.3屈曲前变形影响的等效处理 81

4.4.4带缀板的开口薄壁偏心压杆的弯扭屈曲理论 84

4.4.5弯扭屈曲临界力的计算及其换算长细比 86

4.4.6非弹性弯扭屈曲 87

4.4.7开口薄壁偏心压杆试验 88

第5章 非均匀受压初弯曲卷边板的屈曲后分析理论 92

5.1引言 92

5.2大挠度初弯曲板的基本方程 92

5.3板的屈曲后分析理论 94

5.3.1基本假定与边界条件 94

5.3.2挠度函数与应力函数 96

5.3.3非线性方程组的建立 105

5.3.4边界条件和荷载条件 110

5.3.5名义应力梯度系数与偏心距的关系 111

5.3.6参数量纲为一化 113

5.4非线性方程组的解法与非线性平衡路径的跟踪技术 114

5.4.1非线性方程组的解法与收敛准则 114

5.4.2 非线性平衡路径的跟踪技术 116

5.5板的屈曲分析 116

5.6计算结果及其分析 118

第6章 板组局部屈曲后相关作用的理论研究 127

6.1引言 127

6.2板组屈曲相关作用问题 127

6.3卷边槽形截面板组屈曲相关作用分析理论 128

6.3.1挠度函数与应力函数 128

6.3.2非线性方程组的建立 138

6.3.3名义应力梯度系数与偏心距的关系 144

6.4板组的屈曲分析 145

6.5薄壁受压构件的极限承载力准则 147

6.6计算结果及其分析 148

第7章 冷弯型钢卷边槽形截面受压构件的试验研究 157

7.1引言 157

7.2标准板状试样的拉伸试验 157

7.3试件的设计 158

7.4试件的试验方法 159

7.4.1几何尺寸及板件初弯曲的量测 159

7.4.2 加载装置与加载方式 163

7.4.3位移与应变的测点布置 164

7.4.4测量板件挠度场的影栅云纹法 164

7.4.5确定局部屈曲荷载的方法 165

7.5试验结果的初步分析 166

第8章 板件的统一化有效宽厚比设计方法 173

8.1引言 173

8.2统一化的有效宽厚比设计公式 173

8.3边缘加劲板件屈曲系数和板组约束系数 177

8.4板组约束系数的统一化 179

8.5截面有效宽度的分布方式 179

8.6统一化设计方法的计算结果与试验结果的比较 180

第9章 冷弯型钢受压构件的有限元分析与承载力计算方法 182

9.1引言 182

9.2有限元模型的建立与分析 182

9.2.1单元选取 182

9.2.2模型网格划分 182

9.2.3边界约束和荷载的施加 183

9.2.4材料的本构关系 184

9.2.5初始几何缺陷的影响 184

9.2.6模型的分析 184

9.3冷弯薄壁卷边槽钢受压试件的有限元分析结果与试验结果的比较 186

9.4有限元参数分析与承载力计算的折减强度法 216

9.4.1轴心受压构件的极限承载力计算 217

9.4.2偏心受压构件的极限承载力计算 224

第10章 冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁的有限元分析与承载力计算方法 226

10.1引言 226

10.2卷边槽钢组合工字梁试件的设计和制作 226

10.3试验方案 228

10.3.1量测试件实际尺寸 228

10.3.2试件初始缺陷——初始弯曲的测量 228

10.3.3加载装置与加载方式 229

10.3.4位移与应变的测点布置 230

10.4材性试验 231

10.5卷边槽钢组合工字梁试件的有限元分析 231

10.5.1有限元分析方法 231

10.5.2卷边槽钢组合工字梁试件的有限元分析结果与试验结果的比较 233

10.6冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁极限承载力计算的有效宽度法 240

10.7有限元参数分析 242

10.7.1卷边槽钢组合工字梁腹板高度对翼缘有效宽厚比的影响 243

10.7.2卷边槽钢组合工字梁翼缘宽厚比对其有效宽厚比的影响 244

10.7.3卷边槽钢组合工字梁厚度对翼缘有效宽厚比的影响 246

10.8均匀受压卷边板件的有效宽度计算表格及公式 248

10.9冷弯薄壁型钢梁承载力计算的折减强度法 252

参考文献 257

附录A 主要符号 262

附录B 应力函数与挠度函数的导数 267

B.1挠度函数的导数 267

B.2 应力函数的导数 267

附录C 板件分析中的Jacobi矩阵 271

C.1常荷载偏心加载条件下板件分析中的Jacobi矩阵 271

C.2常位移梯度加载条件下板件分析的Jacobi矩阵 272

附录D板组分析中的Jacobi矩阵 274

D.1常荷载偏心加载条件下极组分析中的Jacobi矩阵 274

D.2常位移梯度加载条件下板组分析中的Jacobi矩阵 275

附录E卷边槽形截面冷弯薄壁型钢轴心受压构件的屈服强度折减系数 277

附录F卷边槽形截面冷弯薄壁型钢偏心受压构件的屈服强度折减系数 282