T形截面轴压短柱畸变屈曲的无穷级数解与FEM验证

摘要：

为研究T形截面短柱的畸变屈曲力学性能,采取理论计算和有限元验证的方法,根据"板-梁"理论和传统能量法理论,求出在两端恒载作用下简支T形截面短柱发生畸变屈曲的应变能.通过假定截面的横向位移和截面转角以及待定系数的纵向位移来表示构件的应变能和初应力的势能,得到构件的总势能方程.根据最小势能原理,获得总势能函数的偏导数以及畸变屈曲的能量矩阵,以最小特征值法求得屈曲临界荷载.同时,借助ANSYS有限元软件建立T形截面短柱端部轴压有限元模型,并对其屈曲性能进行分析研究.结果表明:T形截面短柱的跨高比在6.67左右时,结构处于弯扭屈曲和畸变屈曲的临界状态.所得屈曲临界荷载模拟数值与理论计算值较吻合,误差均控制在10％以内,可以验证理论方法的正确性和计算公式的准确性.

关键词：T形截面柱、临界荷载、畸变屈曲、有限元分析、轴压

所属期刊栏目：39

分类号：TU391(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：36-40