کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4928646 1432076 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Strength design of pin-ended circular steel arches with welded hollow section accounting for web local buckling
ترجمه فارسی عنوان
طراحی قدرت از آرک های فولادی دایره ای پین با بخش توخالی جوش حسابداری برای خم شدن محلی
کلمات کلیدی
آرک های فولادی، بخش توخالی جوش شده انقباض جهانی، لرزش محلی وب استحکام، روش طراحی،
ترجمه چکیده
یک راه موثر برای بهبود ظرفیت باربری جهانی یک قوس فولادی با بخش توخالی جوش، افزایش ارتفاع صفحات آن است. با این حال، وب کم و نازک ممکن است به طور محلی بکلو، که بر ظرفیت بار جهانی تحت تاثیر قرار می گیرد و باید در پیش بینی قدرت جهانی قوس مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله، یک بررسی عددی برای قدرت و طراحی درون هواپیما برای آرچهای فولادی دایره ای با یک بخش توخالی جوش داده شده است، با توجه به تأثیر انقباض محلی وب توسط تحلیل غشاء تغییر شکل بزرگ در ارتباط با یک مدل عنصر پوسته محدود. آرک فولاد دایره ای تحت بار بار شعاعی قرار می گیرد که به طور یکنواخت در طول طول قوس توزیع شده است، بار یکنواخت در طول کامل قوس توزیع می شود و یا در عرض نیمی از قوس و ترکیب های مختلف آنها در بررسی شکست آنها در نظر گرفته می شود حالت ها و نقاط قوت. نقصهای اولیه هندسی جهانی و محلی و همچنین تنشهای باقی مانده در مدل عنصر محدودی گنجانده شده است. یافته شده است که انحراف محلی محلی، به طور قابل توجهی در قدرت جهانی قوس فولادی تاثیر می گذارد و باید در قالب فرمول های طراحی قدرت خود فرموله شود. پارامترهای مربوط به انحنای محلی وب و انقباض جهانی قوس به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. مشخص شده است که ضریب پایداری آرک های تحت فشرده سازی محوری اسمی یکسانی نسبت به نسبت صاف و نرمال نسبت به عرض صاف به عرض و مقطع عرضی آرام و به تبعیت از فرمول ضریب پایداری با توجه به اثرات آن پیشنهاد شده است. علاوه بر این، یک فرمول طراحی برای پیش بینی سختی های قوس تحت بار که به طور یکنواخت در طول مسافت کامل توزیع شده است، با معرفی یک ضریب اصلاح در ضریب پایداری ایجاد شده و نشان می دهد که ضریب اصلاح با افزایش قوس به نسبت وزن و انعطاف پذیری قوس. علاوه بر این، یک فرمول طراحی تعامل عمومی برای پیش بینی قدرت در هواپیما از آرچ ها در بارگذاری عمومی در هواپیما مانند بار بارگذاری شده به طور مساوی در طول نیمه قوس و ترکیب های مختلف یک بار یکنواخت کامل و نیم نیمه بار یکنواخت مقایسات با نتایج عناصر محدود نشان می دهد که فرمول های طراحی پیشنهادی می توانند پیش بینی های خوبی و / یا پیش بینی های کمربند برای نقاط قوت قوس های فولادی را با بخش توخالی جوش ارائه دهند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
طراحی قدرت از آرک های فولادی دایره ای پین با بخش توخالی جوش حسابداری برای خم شدن محلی
چکیده انگلیسی
An effective way for improving the global load-carrying capacity of a steel arch with a welded hollow section is to increase the height of its webs. However, the high and thin web may buckle locally, which will affect the global load-carrying capacity and should be taken into account in predicting the global strength of the arch. This paper presents a numerical investigation for the in-plane strength and design for pin-ended circular steel arches with a welded hollow section, focusing on the effects of web local buckling by the large deformation inelastic analysis in association with a finite shell element model. The circular steel arches subjected to a radial load uniformly distributed along the arch length, a load uniformly distributed over the full span of the arch, or/and over the half span of the arch and their various combinations are considered in the investigation of their failure modes and strengths. The initial global and local geometric imperfections as well as residual stresses are included in the finite element model. It is found that web local buckling influences the global strength of the steel arches significantly and needs to be accounted in formulate their strength design formulas. The parameters related to the web local buckling and global buckling of the arch are thoroughly explored. It is found that the stability coefficients of arches under the nominal uniform axial compression are related to the equivalent normalized web height-to-thickness ratio of the cross-section and the normalized slenderness of the arch, and accordingly the design formula of the stability coefficients is proposed by including their effects. In addition, a design formula for predicting the strengths of the arches under a load uniformly distributed over the full span is developed by introducing a corrective coefficient into the stability coefficient, and it is found that the corrective coefficient is related to the arch rise-to-span ratio and slenderness of the arch. Furthermore, a general interaction design formula is developed for predicting in-plane strength of the arches under general in-plane loading such as a load uniformly distributed over the half span of the arch and various combinations of a full span uniform load and a half span uniform load. Comparisons with the finite element results demonstrate the proposed design formulas can provide good predictions and/or lower bound predictions for the strengths of the steel arches with a welded hollow section.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Thin-Walled Structures - Volume 115, June 2017, Pages 100-109
نویسندگان
, , , , ,