含裂纹梭形变截面偏心受压薄壁柱的稳定性研究

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梭形变截面受压薄壁构件具有重量轻、承载能力高、良好的稳定性以及优美的建筑外观,在现代工程结构中得到广泛的应用。然而,在薄壁构件中存在裂纹缺陷是不可避免的,其引起的工程稳定问题较为突出,由于问题的复杂性,只有极少数的问题存在解析解或者半解析解,绝大多数的问题都要借助于数值方法才能够有效的得到解决。  本文以两端铰接的含裂纹薄壁偏心受压柱为分析模型,利用ANSYS软件研究了含裂纹偏心受压薄壁构件的弹性稳定性和极限承载力,分析裂纹存在对于薄壁柱挠度、裂纹截面位移和稳定临界荷载的影响。  基于J积分理论,研究箱形截面、圆形截面和梭形圆截面的薄壁弹性柱在裂纹状态下各个因素对应力强度因子的影响,主要考虑因素如下:荷载α、偏心度ε、裂纹长度ξ、楔率γ,并在本文数据的基础上拟合应力强度因子,其中,梭形圆截面下的应力强度因子公式为此处为公式。  研究箱形截面、圆形截面和梭形圆截面的弹性柱的最大挠度以及裂纹截面的变化规律,分析了裂纹存在对于薄壁柱挠度和裂纹截面位移的影响,同时考察了偏心度ε、荷载α等因素对其的影响。  研究箱形截面、圆形截面和梭形圆截面的弹性柱的极限承载力,研究裂纹存在对临界荷载的影响,同时考察裂纹长度ξ、偏心度ε、楔率γ、等效长细比λeff因素对其的影响。
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