·1356· 北京科技大学学报 第34卷 04 100) 60 局部屈曲 40 辐 整体属曲 20 网边简支 m=3,n=1-◆-m=3.n=2 10 203040 0 60 抗弯刚度比 图11加劲板板材的应力应变关系 图9四边简支双向加劲板屈曲荷载随刚度比的变化 Fig.11 Stress to strain curve of the steel Fig.9 Influence of flexural stiffness ratio on the bukling load of stiff- 劲板承载力快速下降.加劲板的极限荷载高于其特 ened plates with stiffeners in orthogonal directions simply supported on four edges 征值屈曲荷载，且极限荷载随加劲板刚度比的增大 而增大. 加劲板局部屈曲后的荷载位移变化关系如图 80 局部加曲 13所示.与加劲板整体屈曲后荷载位移关系不同 60 的是，加劲板局部屈曲后，结构变形较小，但其承载 解 整体屈曲 力还可以大幅提高，当结构到达极限状态后承载力 复40 下降较慢，加劲板还可以继续承受外荷载 +-m=3.n=1-w-m=3n=2 0 四边固定 70 =8.6 *1=5.4 10 2030 40 5060 60 w=31 抗弯刚度比 y=1.6 50 -=0.68 图10四边固定双向加劲板屈曲荷载随刚度比的变化 是 40 =0.025 Fig.10 Influence of flexural stiffness ratio on the bukling load of y=0.0054 stiffened plates with stiffeners in orthogonal directions fixedly suppor 军30 ted on four edges 20 0 3 抗弯刚度比对加劲板非线性稳定性能的 0.020.040.060.080.100.120.140.16 影响 加劲板跨中位移m 3.1加劲板板材的材料本构关系 图12加动板整体屈曲后的荷载一位移曲线 Fig.12 Load to displacement curve after overall buckling of stiffened 加劲板板材本构关系考虑屈服后的强化阶段， plates 采用等向强化准则和Mises屈服准则，在ANSYS中 选用双线性等向强化模型，强化阶段的塑性模量按 3.3加劲板线性屈曲和非线性屈曲性能对比 经验取弹性模量的1/100，见图11. 加劲板线性屈曲性能和非线性屈曲性能随刚度 3.2加劲板的非线性稳定性能 比的变化规律对比情况如图14和图15所示.由图 研究加劲板的非线性稳定性能时，将通过前述 可知：加劲板非线性屈曲荷载与刚度比呈线性增加， 线性屈曲模态引入初始扰动，参照我国GB50205一 而加劲板线性屈曲荷载则在刚度比超过Y。后保持 2001《钢结构工程施工质量验收规范》，初始扰动按 稳定.加劲板刚度比小于y,其非线性屈曲荷载提 线性屈曲模态的2%考虑.本节不考虑加劲方式和 高百分比随刚度比增加而减小；刚度比超过y,加 边界条件对加劲板非线性稳定性能的影响，以图3 劲板非线性屈曲荷载提高百分比随刚度比增加而 (a)中m=3的四边简支单向加劲板为研究对象 增加. 加劲板整体屈曲后的荷载位移变化关系如图 通过分析加劲板的非线性屈曲可知：加劲板抗 12所示.可以看出：加劲板整体屈曲后，其承载力 弯刚度比超过Y。后，增大刚度比不能提高其线性屈 还可继续增加直至整个结构达到极限状态，随后加 曲荷载，但可以提高其非线性屈曲荷载。北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 9 四边简支双向加劲板屈曲荷载随刚度比的变化 Fig． 9 Influence of flexural stiffness ratio on the bukling load of stiff￾ened plates with stiffeners in orthogonal directions simply supported on four edges 图 10 四边固定双向加劲板屈曲荷载随刚度比的变化 Fig． 10 Influence of flexural stiffness ratio on the bukling load of stiffened plates with stiffeners in orthogonal directions fixedly suppor￾ted on four edges 3 抗弯刚度比对加劲板非线性稳定性能的 影响 3. 1 加劲板板材的材料本构关系 加劲板板材本构关系考虑屈服后的强化阶段， 采用等向强化准则和 Mises 屈服准则，在 ANSYS 中 选用双线性等向强化模型，强化阶段的塑性模量按 经验取弹性模量的 1 /100，见图 11． 3. 2 加劲板的非线性稳定性能 研究加劲板的非线性稳定性能时，将通过前述 线性屈曲模态引入初始扰动，参照我国 GB50205— 2001《钢结构工程施工质量验收规范》，初始扰动按 线性屈曲模态的 2% 考虑． 本节不考虑加劲方式和 边界条件对加劲板非线性稳定性能的影响，以图 3 ( a) 中 m = 3 的四边简支单向加劲板为研究对象． 加劲板整体屈曲后的荷载位移变化关系如图 12 所示． 可以看出: 加劲板整体屈曲后，其承载力 还可继续增加直至整个结构达到极限状态，随后加 图 11 加劲板板材的应力应变关系 Fig． 11 Stress to strain curve of the steel 劲板承载力快速下降． 加劲板的极限荷载高于其特 征值屈曲荷载，且极限荷载随加劲板刚度比的增大 而增大． 加劲板局部屈曲后的荷载位移变化关系如图 13 所示． 与加劲板整体屈曲后荷载位移关系不同 的是，加劲板局部屈曲后，结构变形较小，但其承载 力还可以大幅提高，当结构到达极限状态后承载力 下降较慢，加劲板还可以继续承受外荷载． 图 12 加劲板整体屈曲后的荷载--位移曲线 Fig． 12 Load to displacement curve after overall buckling of stiffened plates 3. 3 加劲板线性屈曲和非线性屈曲性能对比 加劲板线性屈曲性能和非线性屈曲性能随刚度 比的变化规律对比情况如图 14 和图 15 所示． 由图 可知: 加劲板非线性屈曲荷载与刚度比呈线性增加， 而加劲板线性屈曲荷载则在刚度比超过 γs 后保持 稳定． 加劲板刚度比小于 γs，其非线性屈曲荷载提 高百分比随刚度比增加而减小; 刚度比超过 γs，加 劲板非线性屈曲荷载提高百分比随刚度比增加而 增加． 通过分析加劲板的非线性屈曲可知: 加劲板抗 弯刚度比超过 γs 后，增大刚度比不能提高其线性屈 曲荷载，但可以提高其非线性屈曲荷载． ·1356·