钢杆在不同工程环境下的稳定性研究-结构工程专业论文.docxVIP

安徽建筑工业学院硕士学位论文 安徽建筑工业学院硕士学位论文 安徽建筑工业学院硕士学位论文 安徽建筑工业学院硕士学位论文 - - PAGE VII- - - PAGE VIII- 摘要 本文在国内外现有研究成果的基础上,针对钢杆的结构特点和实际应用状况,建 立了钢杆静力和动力稳定分析的有限元模型，引用了适合钢杆件的单元形式，并确定 荷载的形成和作用方式。 用稳定理论推算出高温环境下侧向弹性约束对钢杆稳定长度的影响，并对钢杆在 竖向静载作用下的临界荷载值和变形位移解析解与数值解进行了比较，考虑在不同约 束条件、截面形式及温度下的静力特性问题，并比较和分析两种计算结果的吻合性。 对钢杆在竖向简谐力的作用下进行了动力稳定性分析，具体讨论了激励振动时的 不稳定区间、振动参数对钢杆振幅的影响、不同弹性侧向支撑对钢杆动力稳定性的影 响等。用数值分析方法计算出钢杆在不同工程环境下的自振频率和前几项的基本振 型，与解析值进行比较。基于动力运动方程得出杆件在不同弹性侧向支撑时对频率的 影响，检验共振时解析计算和数值计算的结果。 采用结构稳定理论的方法，探讨了钢杆在热-力耦合作用下的动力特性问题，分 析了温度、阻尼力、杆的尺寸效应、激振频率及纵向惯性力对钢杆动力稳定性的影响， 并提出了避免或减小钢杆共振的一些措施。推导出高温(火灾)环境下杆件动力稳定的 临界荷载，对钢杆进行热场分析之后确定部分振动参数对临界荷载的影响。 通过对钢杆在不同工程环境下稳定性的理论分析和实例计算，得到了具有实用意 义的研究成果，为钢杆在动载和高温下的设计和推广提供一定的理论基础和优化方 法。 关键词：钢杆 稳定特性 临界荷载 动力参数 解析解 数值解 高温 Abstract In this paper, based on the results of existing research at home and abroad, according to the structural characteristics of steel components and the conditions of practical application, it is addressed that the establishment of the finite element model of the static and dynamic stability analysis of the steel components, citing a suitable steel bar parts in modular form, and determination of the load formation and the mode of action. The paper summarizes the theoretical calculations, under a high temperature environment, of the influence of the lateral elastic constraints to the length stability of steel columns, and the comparison of the critical threshold value and the deformation of the analytic solution and the finite element numerical solutions of steel parts on the vertical static load. The static characteristic is calculated under the fixed constraints, the different cross-sectional forms, the fixed temperature, and the two kinds of calculations are compared and analyzed. In this paper, the harmonic force of steel bar that is in the vertical was carried out under the influence of dynamic stability analysis, I concrete analyzed the instability range of incentives vibration, the impact of parameters on the rod affected by the vibration amplitude ,