变截面门式刚架平面内稳定有限元的分析

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1、四夕II大学硕士学位论文题目銮截面e]式刚塞垩堑内氇定数查喔五金楹作者扬芸雄完成日期坌QQ互生墨屡lQ旦培养单位四』!I太堂指导教师奎童亟熬援专业结捡王捏研究方向现岱蹬越结掏授予学位日期生旦四川大学学位论文变截面门式刚架平面内稳定的有限元分析结构工程专业研究生杨英雄指导教师李章政近年来，轻钢结构因其突出的优点在我国得到了的蓬勃的发展，轻型门式刚架作为轻钢体系中一个重要的分支，更是随处可见其踪影。对于大部分门式刚架，其柱子和梁通常都设计成变截面，以适应弯矩的变化，达到节约钢材的目的。对于此类结构的稳

2、定问题，规范采用的是将变截面等效成等截面的近似方法来考虑的。随着变截面的日益推广，很有必要寻找一种精确的方法来考虑其稳定性。本文借助于大型通用有限元软件ANSYS，在大挠度、弹塑性范围内对变截面柱进行了非线性稳定分析，并分析了多种因素对于变截面柱极限承载力的影响，将有限元计算结果同《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程))(CECS102：2002)计算结果进行了比较。本文编制出了基于ANSYS平台上的可以进行前期建模，中期计算和后处理的计算变截面柱子极限承载力的程序，可以方便快捷的计算出在多种因素影响

3、下的柱子的极限承载力。当然，作为变截面的一种特殊情况，此程序也可以用于等截面柱子的极限承载力计算。关键词：变截面；门式刚架；稳定；有限元；非线性分析!型垄兰兰堡垒查壅垫重!!墨型叁±重塑整墨塑查!垦垄坌堑FiniteElementAnalysisontheStabilityinPlaneofTaperedPortalFrameStmctIlmlEngineeringPostgraduateStudent：YangYingxiongTutor：LiZhangzhengInrecentyears，li

4、ght-weightsteelstructurehasbeendevelopedthriftily．Asoneofthemostimportantkindoflight-weightsteelstnleture，portalflamecanbeseeneverywhere．Manyportalframesaredesignedwithtaperedsectionsoastoadapttothechangeofthebendingmomentandsavethesteel．Thestabilityo

5、fthiskindofs咖ctureisconsideredwithanapproximatemethod．Asthetapered。sectionmemberextendsincreasingly，it'sverynecessarytofindanexactmethodtoconsideritsstability．Thispapergivesanon—lineranalysistothestabilityofthetapered—sectioncolumnwithconsideringmanyf

6、actors，andcomparestheresultsbetweenthefiniteelementmethodandthecodemethod．ThispapercompilesaprogrambasedonANSYSsoftwarewhichcandealwithpre-processing，solvingandpost-processingautomatically，andcalculatetheultimatecarryingcapacityofthecolumnconsideringa

7、llkindsoffactors·Itcertainlycancalculatetheuniform-sectioncolumnasaspecialinstanceofthetapered—sectionc01umn．Keywords：portalframe，tapered—section，stability,finiteelement，non—lineranalysisII四川大学学位论文变截面门式刚架平面内稳定的有限元分析1绪论1．1引言近年来，以轻型钢材为主要建筑材料的轻型钢结构体系在国内外

8、建筑市场上迅速发展，并在非居住性低层建筑市场上已占主导地位，据不完全统计，美国每年建造的一层及二层新建建筑的65％采用轻型钢结构体系⋯，英国每年建造的非居住建筑的60％采用轻型钢结构体系[2]，日本新建的l—4层建筑的60％为轻钢建筑㈨。在中国，轻型钢结构一直是比较笼统的概念，到目前为止并没有一个确切的定义范围。我国最早只是把用圆钢、小角钢等材料制作的屋架系统在钢结构设计规范中独列为轻型钢结构一章H】。实际上，轻型钢结构体系包含的范围较广，目前一般认为钢结构体系中只要主体结构总用钢