刘沙

摘 要：在板材焊接过程中，由于热应力的影响，会产生几何变形缺陷。对于加筋板架，常见的初始几何缺陷包括柱型缺陷、板型缺陷和加强筋侧移型缺陷。由于初始几何缺陷的存在，加筋板的极限承载能力将会受到影响。本文利用有限方法计算了不同初始几何缺陷下加筋板的极限强度，明确了各初始几何缺陷对加筋板极限强度的影响程度。

关键词：加筋板;几何缺陷;极限承载能力

在实际工程中，我们往往将板壳结构中存在的一些非理想完善的因素成为原始缺陷或初始缺陷，其中，非理想完善的因素包括几何的、荷载的或者是初始应力的。板壳结构在制造、安装和运输过程中会不可避免地产生初始缺陷，初始几何缺陷对加筋板结构的后屈曲破坏过程将产生影响。[2]针对加筋板的极限强度，Smith通过物理模型试验验证了有限元分析的准确性。[3]Murphy指出初始缺陷不仅对初始屈曲影响很大，也一定程度的影响后屈曲破坏过程。本文分析了各变形模式对加筋板极限强度的影响程度，为有限元模擬加筋板破坏过程提供了依据。

柱型缺陷、板型缺陷和加强筋侧移型缺陷是我们常常碰到的一些初始缺陷，各缺陷的变形如图1所示，其变形函数表达式分别如下式所示：

柱型缺陷： w gl =w g cos πxa （1）

板型缺陷： w pl =w p cos mπxa sin πyb （2）

侧移型缺陷： w y' =yw sh w cos πxa （3）

式中：a为加筋板长度，b为加筋板宽度，h w 为加强筋腹板高度 w g=w s =a/1000  w p=b/200

mm+1SymbolcB@

a/b ，m取满足该式的最大整数。

本节选取的模型为1/2+1/2单个加筋板模型，模型参数为：长度4m，带板为850×15（mm），加强筋为310×8+100×10的T型材，屈服极限为315MPa，泊松比0.3，采用线性强化模型，强化阶段的弹性模量E t =1000MPa。……