成排侧开圆孔受弯构件的应力简化和刚度等效.docx

成排侧开圆孔受弯构件的应力简化和刚度等效周朝阳 , 郑坤龙 , 李 明(中南大学 成排侧开圆孔受弯构件的应力简化和刚度等效 周朝阳 , 郑坤龙 , 李 明 (中南大学 土木建筑学院 , 湖南 长沙 , 410075 ) 摘要 :对侧向成排开设圆孔的矩形截面受弯构件的平面进行有限元分析 , 发现各截面应变分布不符合经典的平截 面假定 , 但对于截面纵向伸缩或一段构件长度上的平均应变 , 平截面假定仍然适用 ; 邻孔之间的中央实心截面 (墩心截面 )上弯曲正应力分布不满足线性关系 , 其高度中部存在近零应力区段 , 而其上 、下两部分的应力接近于 线性分布 。在此基础上 , 提出基于位移有限元解按经典梁刚度定义计算开孔梁等效抗弯刚度的方法 , 得到相应的 刚度折减系数表 ; 提出墩心截面应力分布三折线简化假定 , 建立相应的截面弯矩 —边缘应力 —受力区高度关系 式 , 并根据数值分析结果拟合得到受力区高度与孔径 、孔距的相关方程 。计算结果表明 , 该应力计算近似方法简 便 、实用 , 计算精度较高 。 关键词 :蜂窝梁 ; 管式空心板 ; 弯曲应力 ; 弯曲刚度 中图分类号 : TU375 文献标识码 : A 文章编号 : 1672 27207 ( 2005 ) 0621089 205 S im p l if ica t ion of lon g itud ina l stre sse s ca lcu la t ion an d equ iva len ce of f lexura l st iffn e ss for m em ber s w ith la tera l c irc le perfora t ion s ZHOU Chao2yang, ZH EN G Kun2long, L IM ing ( Schoo l of C ivil and A rch itec tu ra l Enginee ring, Cen tra l Sou th U n ive rsity, Changsha 410075, Ch ina) A b s tra c t: F in ite e lem en t ana lyse s a re m ade fo r flexu ra l m em be rs w ith rec tangu la r sec tion s and la te ra l c ir2 c le p e rfo ra tion s in line. The re su lts ind ica te the longitud ina l stra in d istribu tion a t any sec tion isn′t in ac2 co rdance w ith the trad itiona l a ssump tion of p lane sec tion s rem a in ing p lane. A s to the ave rage stra in s ove r a length of the m em be r, howeve r, the trad itiona l a ssump tion is still app licab le. The no rm a l stre sse s a t m id2p ie r sec tion s be tween ad jacen t ho le s a re no t p ropo rtiona l to the ir d istance s to the m id2he igh t po in t of sec tion. A new m e thod is p ropo sed to ca lcu la te the equ iva len t flexu ra l stiffne ss, and tri2linea r d istribu tion is sugge sted fo r app roxim a te ca lcu la tion of the bend ing stre sse s a t m id2p ie r sec tion s. The re la tion sh ip is ac2 co rd ingly e stab lished among bend ing mom en t, edge stre ss of the sec tion and dep th of the linea rly stre ssed d istric t. The dep th of the stre ssed d istric t is exp re ssed a s a func