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除尘器壳体双肢组合截面立柱轴压稳定性研究

宋碧颖 王登峰 王元清 方滨

宋碧颖, 王登峰, 王元清, 方滨. 除尘器壳体双肢组合截面立柱轴压稳定性研究[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 228-237. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280
引用本文: 宋碧颖, 王登峰, 王元清, 方滨. 除尘器壳体双肢组合截面立柱轴压稳定性研究[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 228-237. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280
SONG Bi-ying, WANG Deng-feng, WANG Yuan-qing, FANG Bin. STABILITY OF AXIALLY COMPRESSED COLUMNS COMPOSED OF DOUBLE LIMBS IN PRECIPITATOR CASING[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 228-237. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280
Citation: SONG Bi-ying, WANG Deng-feng, WANG Yuan-qing, FANG Bin. STABILITY OF AXIALLY COMPRESSED COLUMNS COMPOSED OF DOUBLE LIMBS IN PRECIPITATOR CASING[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 228-237. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280

除尘器壳体双肢组合截面立柱轴压稳定性研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280
基金项目: 国家自然科学基金项目(51308258);江苏省自然科学基金项目(BK 20130149);江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX18_0636)
详细信息
    作者简介:

    宋碧颖(1994-),女,浙江杭州人,硕士生,从事钢结构研究(E-mail:belinda_sby@126.com);王元清(1963-),男,安徽霍山人,教授,博士,博导,从事结构工程研究(E-mail:wang-yq@mail.tsinghua.edu.cn);方滨(1982-),男,湖南岳阳人,高工,硕士,从事电除尘器钢结构的设计和研究(E-mail:fangbin_LK@139.com).

    通讯作者: 王登峰(1981-),男,江苏无锡人,副教授,博士,副院长,从事钢结构研究(E-mail:happywdf@126.com).
  • 中图分类号: TU391

STABILITY OF AXIALLY COMPRESSED COLUMNS COMPOSED OF DOUBLE LIMBS IN PRECIPITATOR CASING

  • 摘要: 除尘器壳体围护结构中的立柱因需要支承顶部较宽截面的箱形梁以及承担较大的轴力而设计成双肢H型钢组合截面。利用非线性有限元方法,研究此双肢组合截面柱在考虑初始缺陷情况下承受轴向压力时的稳定性。研究表明,立柱轧制、墙板与立柱焊接产生的残余应力会小幅降低立柱稳定承载力。立柱的失稳形式为柱顶跨段内前翼缘与前腹板组成T形截面整体弯扭失稳与腹板局部失稳同时发生的相关失稳。墙板与两肢间连接墙板作为蒙皮板,为立柱承担部分荷载并约束其侧向变形。连接墙板越靠近前翼缘,立柱的稳定性越好。连接墙板宽度、墙板宽度、墙板角钢加劲肋刚度和节点连接板厚度等因素对立柱稳定性影响较小。仅邻近立柱的墙板和连接墙板增厚可对立柱稳定性有增强作用,远离立柱的墙板壁厚影响较小。立柱稳定系数与H型钢柱翼缘宽厚比的关系不是单调的;立柱绕弱轴弯曲长细比、腹板高厚比的增大会降低立柱稳定性。基于大量非线性有限元计算结果,提出了除尘器壳体中双肢组合截面轴心受压柱稳定承载力的计算建议。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-05-28
  • 修回日期:  2019-08-11
  • 刊出日期:  2020-05-27

除尘器壳体双肢组合截面立柱轴压稳定性研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51308258);江苏省自然科学基金项目(BK 20130149);江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX18_0636)
    作者简介:

    宋碧颖(1994-),女,浙江杭州人,硕士生,从事钢结构研究(E-mail:belinda_sby@126.com);王元清(1963-),男,安徽霍山人,教授,博士,博导,从事结构工程研究(E-mail:wang-yq@mail.tsinghua.edu.cn);方滨(1982-),男,湖南岳阳人,高工,硕士,从事电除尘器钢结构的设计和研究(E-mail:fangbin_LK@139.com).

    通讯作者: 王登峰(1981-),男,江苏无锡人,副教授,博士,副院长,从事钢结构研究(E-mail:happywdf@126.com).
  • 中图分类号: TU391

摘要: 除尘器壳体围护结构中的立柱因需要支承顶部较宽截面的箱形梁以及承担较大的轴力而设计成双肢H型钢组合截面。利用非线性有限元方法,研究此双肢组合截面柱在考虑初始缺陷情况下承受轴向压力时的稳定性。研究表明,立柱轧制、墙板与立柱焊接产生的残余应力会小幅降低立柱稳定承载力。立柱的失稳形式为柱顶跨段内前翼缘与前腹板组成T形截面整体弯扭失稳与腹板局部失稳同时发生的相关失稳。墙板与两肢间连接墙板作为蒙皮板,为立柱承担部分荷载并约束其侧向变形。连接墙板越靠近前翼缘,立柱的稳定性越好。连接墙板宽度、墙板宽度、墙板角钢加劲肋刚度和节点连接板厚度等因素对立柱稳定性影响较小。仅邻近立柱的墙板和连接墙板增厚可对立柱稳定性有增强作用,远离立柱的墙板壁厚影响较小。立柱稳定系数与H型钢柱翼缘宽厚比的关系不是单调的;立柱绕弱轴弯曲长细比、腹板高厚比的增大会降低立柱稳定性。基于大量非线性有限元计算结果,提出了除尘器壳体中双肢组合截面轴心受压柱稳定承载力的计算建议。

English Abstract

宋碧颖, 王登峰, 王元清, 方滨. 除尘器壳体双肢组合截面立柱轴压稳定性研究[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 228-237. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280
引用本文: 宋碧颖, 王登峰, 王元清, 方滨. 除尘器壳体双肢组合截面立柱轴压稳定性研究[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 228-237. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280
SONG Bi-ying, WANG Deng-feng, WANG Yuan-qing, FANG Bin. STABILITY OF AXIALLY COMPRESSED COLUMNS COMPOSED OF DOUBLE LIMBS IN PRECIPITATOR CASING[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 228-237. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280
Citation: SONG Bi-ying, WANG Deng-feng, WANG Yuan-qing, FANG Bin. STABILITY OF AXIALLY COMPRESSED COLUMNS COMPOSED OF DOUBLE LIMBS IN PRECIPITATOR CASING[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 228-237. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0280
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