基于abaqus的高温下端板拼接钢梁整体稳定性分析.pdf

基于 ABAQUS 的高温下端板拼接钢梁整体
稳定性分析





重庆大学硕士学位论文
（专业学位）


学生姓名：宋龙龙
指导教师：胡 鹰 研究员
兼职导师：陈剑锋 高 工
学位类别：工程硕士（建筑与土木工程领域）

重庆大学土木工程学院
二〇一六年五月
Study on Lateral-torsional Buckling of
Splicing Steel beams with End Plate Joints at
Elevated Temperature Based on ABAQUS



A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Professional Degree
By
SongLonglong

Supervised by Prof. HuYing
Pluralistic Supervised by . Chen Jianfeng
Specialty: ME (Architecture and Civil
Engineering Field)

College of Civil Engineering of
Chongqing University, Chongqing, China
May, 2016
中文摘要

摘 要

近年来，绿色环保的钢结构建筑在我国逐渐受到热捧，而耐火性差、火灾损
失严重的问题已不容忽视，这也在一定程度上制约了钢结构建筑的大面积推广应
用。拼接钢梁作为一种常见的结构形式，广泛应用于门式刚架工业厂房、大型商
品交易市场、物流仓库等大跨空间结构，一方面，此类建筑发生火灾的概率较一
般民用建筑高出很多，另一方面，高温下由于材料力学性能退化而使钢梁弯扭屈
曲临界承载力大幅降低，而钢梁的整体稳定往往又控制着钢梁的破坏，因此研究
这种特殊钢梁在高温下的稳定承载力具有重要意义。
本文首先根据其他学者试验数据对相似研究模型进行了有限元验证。然后以
实际工程中一拼接倾斜钢梁为基础建模，对其简化后，考虑几何非线性、材料非线
性和焊接残余应力分布，得到了 20—700℃区间内不同温度下的拼接钢梁稳定承载
力，同时按照中国规范 CECS200：2006 和欧洲规范 EC3： 计算公式得到了高
温下普通钢梁的稳定承载力。对比结果表明随着温度升高，规范计算值相比有限元
结果偏高，拼接钢梁相比普通钢梁整体稳定承载力有所提高，且提高系数随温度变
化而不同，500℃时最大提高值为 %。随后关于节点弯曲转动刚度对钢梁整体稳
定影响的分析表明不同转动刚度下，钢梁稳定承载力差别很小。参考常温下设有槽
钢加劲肋钢梁整体稳定承载力提高理论，对拼接钢梁的整体稳定承载力提高进行
了理论解释和分析。
随后针对拼接钢梁相比普通钢梁整体稳定承载力的提高作用，研究了荷载形
式、