k σ 当1≥ ——板件厚度 1)对于边缘加劲板件 也即加劲肋的等效厚度 3 >0时 形成次弯矩促进构件稳定承载力的进一步降低 <-1时 2 均匀受压的边缘加劲板件 =1 即规定状态为T6的铝合金材料为弱硬化合金 再由第5.2.3条计算板件的有效厚度 截面形心及剪心均有所偏移 α σ ——计算系数 但截面中加劲肋部分的有效厚度应取板件的有效厚度和对加劲部分按非加劲板件单独计算的有效厚度中的较小值 国内外的研究成果表明 图5.2.7 3)对于有两个等间距中间加劲肋的中间加劲板件 2 =30) n α 对于非双轴对称截面中的非加劲板件或边缘加劲板件 v ψ 确定了计算系数 =0.3 β 1 目前 拉应力为负 然而 当板件宽厚比小于上述限值时 该模型中的指数 5.2 图5.2.2 这样 式中 本质上仍是一致的 k' 在公式(5.2.6-5)中取指数为0.8而非1.0 = 不过 n η cr0 当构件截面中受压板件宽厚比大于表5.2.1-1规定的限值时 本规范采用欧规的相应公式计算了附录A中各种铝合金材料的 本条给出了受压板件全部有效的宽厚比限值 除应将其作为整体按第5.2.3条计算外 司按式(5.2.6-1)计算 不均匀受压的边缘加劲板件 1 不能显著地提高边缘加劲板件的屈曲系数 应按第5.2.4条和第5.2.6条采用 ——考虑局部屈曲的板件有效厚度 极件应力梯度 α k 5.2.6 2 两种方法只是在公式表述形式上有所不同 σ ——板件净宽 对于其他带不规则加劲肋的复杂加劲板件 40四种情况下 0 = 按有两道加劲肋的情况计算 cr 为带加劲肋单板的弹性屈曲应力理论解 5.2.7 式中 b 受压圆管截面的最大径厚比 2)对于有一个等间距中间加劲肋的中间加筋板件 5.2.4 当屈曲半波较长时 k ——压应力分部不均匀系数 表中 应按表5.2.3取值 5.2.5 0 b 对于均匀受压板件 2 t 2 当 (上图板件宽厚比 f = n 的关系 可按公式(5.2.6-1)计算 = =4 同样尺寸的加劲板件的临界屈曲应力 =4 式中 σ 1.0 η 同样尺寸的加劲板件的临界屈曲应力 中间加劲板件及其他带不规则加劲肋的复杂加劲板件 max α σ 值越小应变硬化程度越高 而在欧规及英规中采用以压应力分布不均匀系数 n 结果表明以铝合金材料的状态代替 该公式来自于 2 用于计算加劲肋对受压板件局部屈曲承载力的提高作用 的计算公式 和加劲肋修正系数 e / min 加劲肋对其所在板件中平面的截面惯性矩与等效后的截面惯性矩相等 将铝合金材料分为弱硬化合金和强硬化合金以考虑铝合金材性对构件力学性能的影响 直接利用 c——加劲肋等效高度 当1≥ 当0≥ 届曲系数与板件屈曲波长有关 ——均匀受压板件局部稳定系数 =1.0 通过与国外的铝合金薄壁短柱试验数据和大量的数值分析结果比较 建议忽略加劲肋的加劲作用 5.2.4 值一般较大 需要指出的是 >0时 ——受压板件局部稳定系数 为假定加劲边简支的情况下 不考虑加劲肋作用 Ψ ψ ) 板件宽厚比等于10 对于不带加劲肋的板件 值应由材性试验确定 按加劲边简支情况处理(图5.2.7) cr0 注 尚应满足 除按式(5.2.3-1)计算外 式中 β ——假定加劲边简支情况下 其中 本条中式(5.2.3-1)由受压板件有效宽度的winter公式转换推导而得 受压板件全部有效的最大宽厚比 并取 值来区分弱硬化合金和强硬化合金是较为合适的 l 表5.2.1-2 k 由图可见 加劲肋本身可能先于板件局部屈曲 计算板件宽厚比时 cr0 η ——假定加劲边简支情况下 5.2.6 受压板件的有效厚度 该复杂加劲板件的临界屈曲应力 5.2.1 ≥-1时 u 板件净宽应为扣除了相邻板件厚度后的剩余宽度(图5.2.2) cr 0 加劲肋和子板件的最终有效厚度应取上述有效厚度和将其作为整体按第5.2.3 =7来确定边缘加劲板件的屈曲系数 k 可以按有限元法或有限条分法计算 对于有两道以上中间加劲肋的中间加劲扳件 0 加劲肋高厚比与加劲系数的关系 其有效厚度按本条式(5.2.3-2)计算 非加劲板件 ) 式中 / 构件承载力不受局部屈曲的影响 值来区分弱硬化合金和强硬化合金很难实现 b η 当构件截面中受压板件宽厚比小于表5.2.1-1的限值时板件应全截面有效 5.2.7 cr 板件宽度应采用板件净宽 1)最大压应力作用于支承边 σ 受压板件的有效厚度 其中 尚应按加劲板件和非加劲板件根据第5.2.3条分别计算各子板件及加劲肋的有效厚度 图5.2.6 k t cr 取压应力为正 应按附录A确定 0.2 其临界屈曲应力 加劲肋等效原则 k 1 也即不能显著提高板件的临界屈曲应力 1 5.2.8 cr σ 对于非加劲板件或边缘加劲板件 min 本规范在受压板件宽厚比限值 ——铝合金材料的泊松比 根据国外研究成果并参考欧规 Ψ k 的取值 为加劲肋修正系数 用于考虑加劲肋对被加劲板件抵抗局部屈曲(或畸变屈曲)的有利影响 受压板件局部稳定系数可按下列公式计算 0 虚线表示等效加劲肋 =1.0 η 1 对于更复杂的加劲形式 即取 值可以较好地反映铝合金材料的力学特性 ——加劲肋修正系数 =1.0 t η 计算系数 u 1 图4 应按第5.2.5条采用 并忽略其余加劲肋的加劲作用 参考国外铝合金结构设计规范 2)最大压应力作用于自由边 式(5.2.6-2)给出了相对保守的计算结果 k 故本规范不考虑利用该类板件的屈曲后强度 / 涉及到如何考虑应力梯度对不均匀受压板件有效厚度的影响时 当0≥ 当缺乏计算依据时 受弯构件整体稳定 计算换算宽厚比的方法 非加劲板件 σ a 板件全截面有效 / 可忽略加劲肋的加劲作用 应按第5.2.5条计算 计算屈曲系数 v Ψ k 弹性临界屈曲应力应按下式计算 β 本规范采用以压应力分布不均匀系数 t 20 e 有效厚度 n 图5 5.2.8 - 0 / =30两种情况下 Ψ 对于边缘加劲板件 5.2.2 σ 2 表5.2.3 一般很难通过弹性屈曲理论分析获得屈曲系数 图5是板件屈曲半波长度等于7倍板宽时 其屈曲半波长度一般不超过7倍板宽 =0.425 = 这时应将加劲肋视为非加劲板件 β σ 的方法 热处理合金的 应按式(5.2.6-5)计算 非加劲板件的弹性临界屈曲应力应按下式计算 =0.425 由图可见 为板件中面 宜按有限元法计算 ——受压板件另一边缘的应力(N/mm n 值 5.2.3 n 值主要是由铝合金材料的状态决定的 该限值主要受材料硬化性能 t ≥-1时 加劲肋形式的影响 状态为除T6以外的其他铝合金材料为强硬化合金 当中间加劲板件或边缘加劲板件的加劲肋高厚比过大时 cr n k 式中 0 Ψ 带加劲肋的不均匀受压板件 不同类型截面的板件净宽 如图5.2.6所示 n 受压加劲板件 考虑到轴压非双轴对称构件中的非加劲板件或边缘加劲板件(例如槽形截面或C形截面的翼缘以及角形截面的外伸肢)受压屈曲后 本规范与欧规及英规的处理方法略有差异 宜保留最外侧两道加劲肋 增大加劲肋的高厚比 Ψ 4) λ cr k 并取 e 对于中间加筋板件 k k t 在缺乏计算依据或不能按式(5.2.6-5)计算时 e max 并取各板件的最小有效厚度 对于加劲板件或中间加劲板件 屈曲系数 值 c σ 边缘加劲板件的屈曲系数与加劲肋高厚比的关系 5.2 通常可以取屈曲半波长度与宽度的比值 以边缘加劲板件为例 这样做是偏于保守的 为不均匀受压情况下的板件局部稳定系数 5.2.5 加劲肋修正系数应按下列规定计算 在此情况下 宜按有限元法或有限条法计算 边缘加劲板件在不同宽厚比情况下的屈曲系数 5) 该复杂加劲板件的临界屈曲应力 轴心受压构件稳定和压弯构件稳定等计算中验证了这种分类方法 为屈曲系数 σ 与加劲肋高厚比 η n 应按图5.2.2采用 本规范没有给出受压板件的最大宽厚比限值 将子板件视为加劲板件分别计算其有效厚度 当1≥ 50018和《欧洲钢结构设计规范》EC3 铝合金材料的本构关系广泛采用Ramberg-Osgood模型 按不均匀受压板件由第5.2.4条和第5.2.5条计算其临界屈曲应力 / σ t——板件厚度 η η 中间加劲板件的弹性临界屈曲应力计算应符合下列规定 第5.2.6条给出了常见三种加劲形式 图4绘出了加劲肋厚度与板件厚度相同时板件宽厚比 =15 t 2 其中 受压板件局部稳定系数计算公式参考了《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB ——加劲肋所在板件的厚度 =15和 名义屈服强度 对于边缘加劲板件和中间加劲板件 Ψ 5.2.1 30 η ——受压板件的弹性临界屈曲应力 ——板件的换算柔度系数 中间加劲板件及边缘加劲板件的有效厚度应按下式计算 n 应按第5.2.6条采用 为假定加劲边简支的情况下 是描述应变硬化的参数 条计算的有效厚度这两者中的较小值 k 加劲板件 ——受压板件边缘最大压应力(N/mm 5.2.3 考虑到实际构件中板件屈曲的相关性 等效的原则是 欧规也采用弱硬化合金和强硬化合金的分类方法 因此可利用参数 圆管截面的外径与壁厚之比不应超过表5.2.1-2的限值 表5.2.1-1 加劲板件 k 目前各国规范一般都不提供 Ψ a 计算中可不考虑相邻板件的约束作用 下图板件宽厚比 ≥-1时 表明该公式完全适用于铝合金受压板件的计算 k' σ 加劲肋修正系数 不考虑加劲肋作用 η 取正值