桁架式扁担梁中弦杆平面外计算长度系数

黄小华; 肖强; 金艳丽; 余雄华

doi:10.3724/j.gyjzG25030502

桁架式扁担梁中弦杆平面外计算长度系数

doi: 10.3724/j.gyjzG25030502

1. 广西大学土木建筑工程学院, 南宁 530004;
2. 杭州瑞诚钢结构设计有限公司武汉办公室, 武汉 430070

基金项目:

国家自然科学基金项目（52069003）。

详细信息

作者简介:
黄小华，博士，高级工程师，主要从事工程结构流变破坏的理论及其数值仿真等工作。

通讯作者:
金艳丽，博士，高级工程师，主要从事工程结构破坏计算，yljin@gxu.edu.cn。

计量
- 文章访问数: 20
- HTML全文浏览量: 7
- PDF下载量: 1
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2025-03-05
- 网络出版日期: 2026-11-06

Out-of-Plane Effective Length Factors of Chords in a Truss-Type Spreader Beam

1. College of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning 530004, China;
2. Hangzhou Richeng Steel Structure Engineering Co., Ltd., Wuhan Office, Wuhan 430070, China

摘要

摘要: 在建筑工程的吊装工作中，作为过渡受力结构的桁架式扁担梁，其四周弦杆在桁架平面外仅与绳索类柔性物质接触，两端所受支承非常弱，但材料力学教材以及我国GB 50017—2017《钢结构设计标准》都未曾对这种两端无支承的细长中心受压直杆稳定性问题进行过分析，缺少相应的计算长度系数。为此，首先采用静力平衡法推导出了两端无支承的细长中心受压直杆保持屈曲稳定的长度系数和临界力。接着又采用ANSYS软件的特征值法对其开展了受压屈曲有限元分析，有限元获得的临界力与理论值高度吻合，且获得其发生顺弯屈曲和反弯屈曲的长度系数分别为1和0.5。因此，桁架式扁担梁中弦杆平面外更倾向发生顺弯屈曲失稳，计算长度系数取1是可行的。
- 桁架式扁担梁 /
- 弦杆 /
- 无支承 /
- 平面外 /
- 计算长度系数
Abstract: In the lifting operations of construction projects， the chords of a truss-type spreader beam serve as load-transferring members. These chords only contact rope-like flexible materials outside the plane of the truss and have very weak end supports. However， neither textbooks on mechanics of materials nor Standard for Design of Steel Structures （GB 50017-2017）address the stability of such a slender centrally compressed bar without end supports， nor do they provide a corresponding effective length factor. First， the static equilibrium method was used to derive the effective length factor and critical force for a slender centrally compressed bar without end supports to maintain its buckling stability. Subsequently， a compressive buckling finite element analysis was performed using the eigenvalue method in ANSYS software. The critical forces obtained by the finite element method showed strong agreement with the theoretical values. The effective length factors for the two different buckling modes （flexural and reverse flexural） were determined to be 1 and 0.5， respectively. Therefore， the chords of the truss-type spreader beam are more prone to buckling instability in the flexural mode， and using an effective length factor of 1 is feasible.
- truss-type spreader beam /
- chord /
- without supports /
- out-of-plane /
- effective length factor

HTML全文

参考文献(20)

[1]	冉丹丹. 62号大号码高速无砟道岔吊装技术研究[J]. 石家庄铁路职业技术学院学报，2011，10（2 ）：1-5.
[2]	王廷伟，黄丽华，刘明，等. 细长压杆的失稳点及临界压力的确定方法研究[J]. 力学与实践，2014，36（3）：345-347.
[3]	黄开志，陈小亮. 考虑轴向均布载荷时压杆的稳定性计算[J]. 力学与实践，2015，37（6）：744-749.
[4]	孙训方，方孝淑，关来泰. 材料力学（I）[M]. 5版. 北京：高等教育出版社，2009.
[5]	田兴运. 两端轴力不等的轴心压杆的计算长度系数[J]. 中国农村水利水电，2010（2）：114-116.
[6]	王如新，柳超，刘中伟，等. 输电铁塔中连续轴压杆计算长度系数的讨论[J]. 长春工程学院学报（自然科学版），2012，13（1）：32-35.
[7]	雷明伟，骆凯，史文谱. 含端部弹性约束和铰支约束压杆的稳定性问题研究[J]. 烟台大学学报（自然科学与工程版），2018，31（2）：153-157.
[8]	翁雅谷，高宝，马越峰，等. 基于考虑结构体系刚度影响的高墩计算长度精细化分析[J]. 浙江交通职业技术学院学报，2015，16（3）：17-21.
[9]	李存兴. 水运工程桩基压屈稳定计算长度系数探讨[J]. 水运工程，2019（12）：127-132.
[10]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 钢结构设计标准：GB 50017—2017[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2018.
[11]	陈骥. 钢结构稳定理论与设计[M]. 6版. 北京：科学出版社，2014.
[12]	李清扬，孟丽丽，李颖，等. 波纹与平腹板H型钢吊车梁特征值屈曲分析[J]. 煤炭工程，2013，45（6）：108-110.
[13]	陈廷国，郭召迪，王祖能. 具有杆间弹性支撑的端部固定压杆稳定性研究[J]. 大连理工大学学报，2022，62（6）：618-625.
[14]	刘焰，刘敏，杨建华. 超大型冷却塔稳定性分析[J]. 建筑结构，2014，44（21）：82-85.
[15]	姜学宜，徐咏雷，施刚，等. 高强钢材焊接工字形截面受压构件有限元分析[J]. 钢结构，2014，29（3）：7-11.
[16]	戎子涵，童根树，李忠学. H形截面轴心压杆的板件宽厚比限值[J]. 低温建筑技术，2018，40（3）：70-76.
[17]	梁爱婷，练贤荣. 悬挑桁架钢结构连接节点有限元分析[J]. 建筑结构，2022，52（增刊2）：1224-1228.
[18]	刘宏，荆向晓，胡刚. 广西体育中心游泳跳水馆钢屋盖稳定性研究[J]. 建筑结构，2013，43（增刊2）：453-456.
[19]	王春刚，张耀春. 薄壁短柱轴压承载力的非线性有限元分析与计算[J]. 建筑结构，2006，36（8）：42-45.
[20]	高瑞杰，唐军. 压杆稳定的特征值法与非线性法的适用性评价[J]. 钢结构，2016，31（1）：5-8.