薄壁杆件的扭转影响_许承奎

开口和闭口薄壁杆件的强度和刚度【原创版】目录1.薄壁杆件的概述2.薄壁杆件的强度和刚度定义3.开口和闭口薄壁杆件的强度和刚度分析4.影响开口和闭口薄壁杆件强度和刚度的因素5.结论正文一、薄壁杆件的概述薄壁杆件是一种常见的工程结构形式，广泛应用于建筑、机械等领域。

与传统的实壁杆件相比，薄壁杆件具有质量轻、结构简单、节省材料等优点，因此在工程中具有很高的实用价值。

然而，由于薄壁杆件的壁厚较薄，其在受力过程中容易发生塑性变形，因此研究其强度和刚度具有重要意义。

二、薄壁杆件的强度和刚度定义薄壁杆件的强度指的是杆件在受力过程中能承受的最大应力，而刚度则是指杆件在受力过程中产生的应变与所受外力之比。

在实际应用中，为了确保薄壁杆件的安全性和稳定性，需要对其强度和刚度进行合理的分析和计算。

三、开口和闭口薄壁杆件的强度和刚度分析1.开口薄壁杆件开口薄壁杆件是指在杆件的端部存在开口的薄壁杆件。

由于开口的存在，开口薄壁杆件在受力过程中容易发生弯曲和扭转，因此其强度和刚度相对较低。

2.闭口薄壁杆件闭口薄壁杆件是指在杆件的端部不存在开口的薄壁杆件。

与开口薄壁杆件相比，闭口薄壁杆件在受力过程中不容易发生弯曲和扭转，因此其强度和刚度相对较高。

四、影响开口和闭口薄壁杆件强度和刚度的因素影响开口和闭口薄壁杆件强度和刚度的主要因素包括材料性能、几何尺寸、受力状态等。

为了提高薄壁杆件的强度和刚度，需要合理选择材料、优化几何尺寸和受力状态。

五、结论总之，开口和闭口薄壁杆件的强度和刚度是工程中一个重要的研究课题。

通过合理的分析和计算，可以有效地提高薄壁杆件的强度和刚度，从而保证工程的安全性和稳定性。

薄壁杆件的弯曲扭转作用摘要薄壁杆件在竖向荷载作用下将受弯和受扭，产生自由扭转应力和约束扭转应力,截面上的总应力等于平面弯曲正应力加约束扭转正应力。

运用实验力学的应变片理论测量出结构在荷载作用下的应变，进而求出应力大小与方向。

并且运用理论计算进行核对。

之后进行误差理论的分析，进而了解薄壁杆件的受力情况。

关键词薄壁杆件自由扭转约束扭转应力Abstract:Under the vertical load ,the torsion stress and restraining twist rotation stress will be made in thin-wall element,the bend and torsion will occur.Plane bending stress plus restraining twist rotation stress are equal to total stress on the whole section. And measure the stress by Electrical method, get the accurate strain and stress, the exact direction of them. Meanwhile, checking in by analyzing of theory.Besides,through the error analyses, have a profound understanding about the thin-wall element.Key words:thin-wall element; torsion; restraining twist rotation; stress一.引言：钢结构薄壁杆件在实际工程中的应用,引起了工程设计的重视,如型钢或由几个狭长矩形钢板组合的截面等都是薄壁杆件。

开口薄壁杆件抗扭的设计探讨作者：曹辉来源：《硅谷》2014年第03期摘要文章对钢梁扭转的受力特点进行分析，总结开口薄壁杆件抗扭概念设计的相关方法，并给出了同时受到弯、剪、扭三种作用力的钢梁强度计算方法，可供设计人员以及施工人员参考。

关键词钢梁抗扭强度计算；抗扭概念设计中图分类号：TU323 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0035-01在钢结构设计中常采用一些薄壁截面的杆件。

若薄壁截面的壁厚中线是一条不封闭的折线或曲线，则称为开口薄壁截面，如设计中常用的工字钢，H型钢，槽钢，T型钢等。

开口薄壁杆件的抗扭要远远小于其抗弯，抗剪承载力。

在实际工程中，总会有一些开口薄壁杆件在弯、剪、扭组合作用下工作。

因此，受扭的开口薄壁杆件的截面尺寸通常取决于抗扭承载力。

1 开口薄壁杆件抗扭概念设计的方法1.1 调整结构布置，改变扭矩的传力途径在钢结构工程中，沿开口薄壁杆件的平面外常常作用弯矩，因而在开口构件截面上将产生扭矩。

如图1所示为钢框架结构梁的平面布置简图，L-1为H型钢梁，其两端与柱刚接（图中用△表示）。

把悬挑梁L-3设置在C点处，由于集中力P对L-3端处的作用，L-1的C点则作用有竖向集中力和弯矩M=Pxe，此时在弯矩M作用下，L-1的横截面上会产生扭矩，即AC段扭矩T1=Mb/L，BC段扭矩T2=Ma/L。

图1 图2假设在L-1的内侧的C点处加设一根开口薄壁构件L-2。

L-2与L-1同样也是刚接，这样使L-2，L-3形成一根单跨外伸梁。

这样由L-2在C点产生的扭矩，可以由L-3的端支座平衡，那么L-1将不再承受扭矩。

在实际工程中，还会遇到在开口薄壁构件上方作用水平力。

如上图，在L-1的顶面作用一水平力P。

对于横截面对称的钢梁来说，在C点作用一弯矩M=Pxh，从而梁L-1在C点承受一扭矩T。

假设将梁L-1旋转90度水平布置，这样在L-1的C点弯矩就由平面外的受力变成了平面内受力（即以跨中集中弯矩的形式传给梁L-1），从而避免钢梁L-1受扭。

薄壁截面杆件的自由扭转变形能力比较刘晓红【摘要】近些年建筑行业对薄壁杆件的应用在迅猛增加,冷弯形成的各种杆件以及焊接、热轧薄壁杆件在钢结构中比比皆是.本文进行对比研究相同材料用量下工字形、T形开口薄壁截面杆和圆形、箱型、三角形闭口薄壁截面杆在自由扭转时的变形能力,分析了相同材料用量下工字形、箱形和三角形薄壁截面杆高宽比对截面扭转变形能力的影响.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2016(042)008【总页数】3页(P55-57)【关键词】薄壁截面杆件;自由扭转;扭转变形能力;高宽比【作者】刘晓红【作者单位】宁夏建设职业技术学院,宁夏银川 750021【正文语种】中文【中图分类】U442钢结构杆件在满足强度、刚度、稳定性要求的前提下，如能选择最佳截面来减少钢材损耗量、降低造价，将带来良好的经济效益和社会效益。

而薄壁结构杆件恰好具有重量轻、强度大、能充分利用材料的特点，所以各发达国家先后制定了关于薄壁结构的设计规范，我国也于1969年颁布了《弯曲薄壁型钢结构技术规范(草案)》，1975年又颁布了TJ18-75《薄壁型钢结构技术规范》,1987年颁布了GBJ18-87《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和2002年颁布的GB5008-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》共计4个版本。

国家体育场“鸟巢”主结构和次结构均采用焊接扭曲薄壁箱型截面，对此我国专家首次在国内外提出复杂扭曲薄壁箱型构件的设计理论与工程构型方法，可见薄壁杆件应用前景广阔。

扭转是工程中较为常见的一种现象，对薄壁截面扭转性能的研究是在试验和理论分析的基础上发展起来的。

无论是开口截面还是闭合截面，根据支撑情况和加载方式的不同，扭转分为两类：自由扭转(轴向位移是自由的)和约束扭转(轴向位移受到约束)。

针对薄壁杆件自由扭转问题，鲁汉银、郭建华[1] 已经做出了相关研究，本文与其不同之处在于：①鲁汉银等的研究仅限于三种闭合截面薄壁杆件，而本文增加了两种开口截面薄壁杆件工字型截面杆[2-5]和T形截面杆的研究，五种薄壁杆件自由扭转性能形成更鲜明对比；②鲁汉银等的文章从抗扭承载力方面研究薄壁截面杆件的扭转性能，而本文从扭转变形能力方面进行研究，通过变形能力可以使薄壁截面杆件的扭转性能对比更有说服力。

薄壁箱梁的约束扭转和畸变效应分析薄壁箱梁的约束扭转和畸变效应分析摘要：薄壁箱梁是一种常见的结构元件，其具有优良的抗弯强度和刚度，在工程应用中得到了广泛的应用。

本文通过对薄壁箱梁的约束扭转和畸变效应进行分析，探讨了约束对薄壁箱梁扭转和畸变能力的影响，为工程设计提供了理论依据。

1. 引言薄壁箱梁是指高度相对于底板长度较小的箱形梁。

由于其结构特点和材料优势，薄壁箱梁在工程中广泛应用于各种载荷条件下的结构设计。

其中，薄壁箱梁具有较好的抗弯强度和刚度，在工程领域中扮演着重要的角色。

2. 约束扭转效应分析约束扭转是指薄壁箱梁在扭转载荷作用下，由于边缘的约束而产生的弯曲和畸变效应。

约束扭转效应是薄壁箱梁独特的特性之一，也是其承受扭转载荷时的关键性能指标。

约束扭转的主要原因是由于薄壁箱梁的边缘受到约束，无法自由地扭转。

在受到扭转力矩作用时，箱梁表面的长边会产生压缩应力，而短边则会产生拉伸应力。

这种应力分布会导致薄壁箱梁的畸变和弯曲现象。

面对这种约束扭转效应，工程设计中应充分考虑箱梁的约束条件。

通过对箱梁的加强措施，如在边缘设置增强剖面、加固刚度、改变截面形状等，可以提高薄壁箱梁的约束扭转能力。

3. 畸变效应分析畸变效应是指薄壁箱梁在受到加载时，由于材料内应力的分布不均匀而产生的形变现象。

畸变效应通常包括剪切变形、弯曲变形和扭转变形等。

薄壁箱梁的畸变效应主要受到截面形状、材料特性以及加载形式等因素的影响。

在加载时，薄壁箱梁的截面上不同点处的应力分布不同，会导致箱梁的不均匀畸变。

为了降低薄壁箱梁的畸变效应，可以采取一系列的设计措施。

如选择合适的截面形状、材料特性和加载方式等，以改善应力分布的均匀性。

此外，通过增加约束和提高刚度，也可以有效地减少薄壁箱梁的畸变形变。

4. 约束扭转和畸变效应的关系约束扭转和畸变效应是密切相关的。

在受到扭转载荷时，薄壁箱梁的约束条件会影响其承载能力和畸变形变。

首先，约束扭转会导致薄壁箱梁发生畸变现象。

杆件扭转变形问题研究报告杆件扭转变形问题研究报告摘要：杆件扭转变形问题是工程结构设计中一个重要的研究方向。

本报告对杆件扭转变形问题进行了深入研究。

首先，介绍了杆件扭转变形问题的背景和意义。

然后，基于理论分析和数值模拟方法，对杆件扭转变形的力学行为和影响因素进行了详细的探讨。

最后，提出了一些解决杆件扭转变形问题的建议和展望。

一、引言杆件扭转变形是指在杆件受到扭矩作用时，其形状和尺寸发生变化的现象。

杆件扭转变形问题在机械设计、土木工程、航空航天等领域都有着广泛的应用和研究价值。

研究杆件扭转变形问题可以帮助我们了解其力学行为和影响因素，为工程结构的设计和优化提供依据。

二、杆件扭转变形的力学行为杆件扭转变形的力学行为受到多个因素的影响，主要包括材料的力学性能、杆件的几何尺寸和扭矩大小等。

通过数值模拟和实验研究，我们可以获得不同杆件在不同载荷下的扭转变形情况，从而进一步分析其力学行为。

1.杆件的材料力学性能杆件的材料力学性能是影响其扭转变形的重要因素之一。

不同材料具有不同的弹性模量、屈服应力和断裂韧性等特性，这些特性将直接影响杆件的扭转刚度和变形能力。

对于某些需要高刚度和小变形的工程结构，我们可以选择高强度材料来减小扭转变形。

2.杆件的几何尺寸除了材料的力学性能，杆件的几何尺寸也对其扭转变形起着重要的影响。

通常情况下，杆件的长度和截面形状将决定其扭转刚度和变形能力。

对于相同材料的杆件，长度较短或截面形状较大的杆件将具有较小的扭转变形。

3.杆件受到的扭矩大小杆件承受的扭矩大小是决定其扭转变形程度的关键因素之一。

当扭矩作用在杆件上时，将引起杆件发生形状和尺寸的变化。

当扭矩增大时，杆件会发生更大的扭转变形。

因此，在设计工程结构时，我们需要根据不同的工况和要求来确定合理的扭矩大小。

三、杆件扭转变形的影响因素分析杆件扭转变形的影响因素是多样的，如前所述，包括材料力学性能、几何尺寸和扭矩大小等。

此外，还有一些其他因素也会对扭转变形产生一定的影响。