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斜卷边冷弯Z形薄壁钢檩条通过在上下翼缘采用不同宽度的技术,可以实现檩条和檩条之间通过嵌套搭接达到多跨檩条连续的目的,从而大大地减小了檩条挠度,使得檩条可以有更大跨度,承担更大的荷载,有十分广阔的应用前景。而现行冷弯型钢设计规范GB50018-2002采用有效截面法计算受弯构件的屈曲荷载并没有考虑卷边角度的影响,不能合理的进行斜卷边Z型檩条的屈曲荷载设计。本文以此作为出发点,对卷边檩条的弹性屈曲进行了理论分析,并应用ANSYS有限元法计算总结了斜卷边檩条翼缘屈曲系数的合理取值方法。 本文依据Hancock方法建立分析模型,推导卷边槽钢的畸变屈曲临界荷载解析解以及屈曲系数表达式。利用有限元程序ANSYS对直角卷边槽钢进行屈曲分析,得出构件弯曲屈曲临界荷载,并计算出翼缘屈曲系数,并将计算结果与理论解析解进行对比。结合两种结果对直角卷边槽钢的翼缘屈曲系数提出建议取值。 选取三种典型截面,分别用ANSYS计算卷边角度为90°、60°、45°的斜卷边Z型截面檩条屈曲系数。计算表明卷边的角度对屈曲荷载的影响比较大,在设计中应该考虑卷边角度的影响因素。用ANSYS计算典型截面卷边角度从0°到90°变化时对应的翼缘屈曲系数,并拟合成公式。用规范中提供的截面来验证该公式的合理性,结果表明:当卷边角度在40°—90°的范围内时,误差在3%以内,可以满足实际设计要求,并能够推广应用于计算常用斜卷边Z形檩条的翼缘屈曲系数。 对典型截面Z200分别应用我国规范,AISI规范和ANSYS计算其屈曲荷载,并进行对比分析,结果表明我国现行规范GB 50018-2002较为保守,其屈曲弯矩计算结果为ANSYS计算结果的78%。而应用美国规范AISI-1986的计算结果为ANSYS计算结果的107%,较为接近。