● 摘要
随着我国经济的发展,国内的钢结构得到了很大的发展,钢结构体系在住宅中扮演了重要的角色。由于经济水平和人们审美观念的提高,传统的结构不能满足人们的要求,研究和运用新型结构成了必然。在钢结构住宅中,为避免柱子凸出墙面,提出了钢异型柱的概念。在国内,针对钢异型柱还未形成大量的基本理论和试验研究,与形成指导实践工程的理论还有一定的差距,所以本文就从L形截面钢异型柱轴心受压的稳定承载力的研究入手进行研究钢异型柱。本文分别采用理论推导和数值分析的方法对L形截面钢异型柱进行了以下的研究工作:(1)针对现有的L形截面钢异型柱实用计算方法中换算长细比公式中涉及很多复杂截面参数的情况,通过理论推导,给出了它们的显式表达式或具体计算步骤,为L形截面轴压承载力实用公式的推广打下了基础。(2)利用ANSYS有限元软件对L形截面钢异型柱进行了特征值屈曲分析。(3)利用ANSYS有限元软件对L形截面轴心受压异型柱进行了材料非线性与几何非线性分析,即采用直接法研究了材料非弹性、构件初弯曲和荷载初偏心对实际L形截面轴心受压构件弯扭失稳稳定承载力的影响。解决了分析中所遇到的对L形截面的加载方式、计算模型的选择、约束条件的确定以及初始扰动的添加等具体问题。(4)通过与临界力的理论值及相关文献实验值的比较,验证了数值分析方法的可行性,并将由非线性屈曲分析得到的稳定系数与规范柱子曲线进行了比较。