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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