第11期 武晓东等：抗弯刚度比对加劲板屈曲性能的影响 ·1355· (a） h 图6加劲板屈曲模态.(a)整体屈曲：(b)局部屈曲 Fig.6 Buckling modes of stiffened plates:(a)overall buckling:(b)local buckling 表2加劲板最佳抗弯刚度比 肋.为考虑加劲肋双向布置对加劲板屈曲性能的影 Table 2 Optimal flexural stiffness ratio of stiffened plates 响，本节对图8所示的m=3时n=1和n=2两种 加劲板最佳刚度比 边界条件 加劲肋模型进行研究，研究中对两个模型分别计算 m=3m=4m=5m=3,n=1m=3,n=2 四边简支和四边固定的情况. 四边简支 12.8 18.2 18.2 12.8 12.8 双向加劲板屈曲荷载随抗弯刚度比的变化规 四边固定 12.8 12.8 18.2 12.8 12.8 律如图9和图10所示，可以看出，双向加劲板线性 支和固定之间，所以屈曲荷载介于二者之间 屈曲荷载的变化规律与单向加劲板相同.但是加 劲板增加纵向加劲肋后，结构的局部屈曲荷载并 100 。一四边简支+一四边定 未提高，因此纵向加劲肋不宜多用，否则会造成材 局 料的浪费.此外，结合表2可知，加劲板增加纵向 加劲肋后，其最佳抗弯刚度比变化很小.同样四边 60 固定双向加劲板的屈曲荷载仍比四边简支时的屈 整体尿曲 曲荷载大. 总结加劲板的线性屈曲性能可知：加劲板的屈 20 曲模态受刚度比和加劲肋布置方式以及边界条件的 m-3 10 20 3040 50 60 影响.加劲板最佳抗弯刚度比y.的范围是10~20. 抗弯刚度比 刚度比小于y,;加劲板发生整体屈曲，刚度比大于 图7边界条件对单向加劲板屈曲荷载的影响 y,加劲板发生局部屈曲.在加载方向增加加劲肋 Fig.7 Influence of boundary conditions on the buckling load of stiff- 数量可以增大加劲板的局部屈曲荷载，但在非加载 ened plates with unidirectional stiffeners 方向增加加劲肋布置并不能提高加劲板的局部屈曲 2.2双向加劲板的线性稳定性能 荷载.四边固定加劲板的整体屈曲荷载和局部屈曲 双向加劲板是在加劲板的正交方向均布置加劲 荷载均高于四边简支加劲板 人 y加载边中 了中加载边中点 板中点 板中点 二二二二二 横向加劲励 纵向如劲助 横向加动恸 纵向加劲肋 图8双向加劲板计算模型.(a)m=3,n=1:(b)m=3,n=2 Fig.8 Stiffened plates with stiffeners in orthogonal directions:(a)m=3,n =1:(b)m =3,n=2第 11 期 武晓东等: 抗弯刚度比对加劲板屈曲性能的影响 图 6 加劲板屈曲模态 . ( a) 整体屈曲; ( b) 局部屈曲 Fig． 6 Buckling modes of stiffened plates: ( a) overall buckling; ( b) local buckling 表 2 加劲板最佳抗弯刚度比 Table 2 Optimal flexural stiffness ratio of stiffened plates 边界条件 加劲板最佳刚度比 m = 3 m = 4 m = 5 m = 3，n = 1 m = 3，n = 2 四边简支 12. 8 18. 2 18. 2 12. 8 12. 8 四边固定 12. 8 12. 8 18. 2 12. 8 12. 8 支和固定之间，所以屈曲荷载介于二者之间． 图 7 边界条件对单向加劲板屈曲荷载的影响 Fig． 7 Influence of boundary conditions on the buckling load of stiff￾ened plates with unidirectional stiffeners 图 8 双向加劲板计算模型 . ( a) m = 3，n = 1; ( b) m = 3，n = 2 Fig． 8 Stiffened plates with stiffeners in orthogonal directions: ( a) m = 3，n = 1; ( b) m = 3，n = 2 2. 2 双向加劲板的线性稳定性能 双向加劲板是在加劲板的正交方向均布置加劲 肋． 为考虑加劲肋双向布置对加劲板屈曲性能的影 响，本节对图 8 所示的 m = 3 时 n = 1 和 n = 2 两种 加劲肋模型进行研究，研究中对两个模型分别计算 四边简支和四边固定的情况． 双向加劲板屈曲荷载随抗弯刚度比的变化规 律如图 9 和图 10 所示，可以看出，双向加劲板线性 屈曲荷载的变化规律与单向加劲板相同． 但是加 劲板增加纵向加劲肋后，结构的局部屈曲荷载并 未提高，因此纵向加劲肋不宜多用，否则会造成材 料的浪费． 此外，结合表 2 可知，加劲板增加纵向 加劲肋后，其最佳抗弯刚度比变化很小． 同样四边 固定双向加劲板的屈曲荷载仍比四边简支时的屈 曲荷载大． 总结加劲板的线性屈曲性能可知: 加劲板的屈 曲模态受刚度比和加劲肋布置方式以及边界条件的 影响． 加劲板最佳抗弯刚度比 γs 的范围是 10 ～ 20． 刚度比小于 γs; 加劲板发生整体屈曲，刚度比大于 γs，加劲板发生局部屈曲． 在加载方向增加加劲肋 数量可以增大加劲板的局部屈曲荷载，但在非加载 方向增加加劲肋布置并不能提高加劲板的局部屈曲 荷载． 四边固定加劲板的整体屈曲荷载和局部屈曲 荷载均高于四边简支加劲板． ·1355·