起重机设计规范中双向压弯构件验算公式的对比研究
2021-03-17张宏生陆念力
张宏生,陆念力
(哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150001)
双向压弯构件是钢结构稳定理论中的一个具有普遍意义的问题,而起重机钢结构主要承受动载荷,结构受力和变形都控制在弹性范围内,理论上不做塑性分析。文献[1]在国内较早开展起重机钢结构双向构件稳定性计算研究,其研究成果被应用于我国首部起重机设计规范[2](GB 3811—83)和塔式起重机设计规范[3](GB/T 13752—92)。对于空间双向压弯构件的非线性强度计算,其本质上是构件截面边缘纤维发生屈服。为了验算双向压弯构件的非线性强度,起重机设计规范(GB 3811—83)中非线性强度计算公式(25)考虑轴向压力、空间双向弯矩、初始缺陷、弯矩放大系数等因素的影响,其表达形式为

式中:φψ为主要考虑初始缺陷的影响并利用当量初挠度进行表达的放大系数;Cmy为绕强轴的端部弯矩对绕弱轴端部弯矩的影响系数;Mox、Moy为绕x轴和绕y轴的端部最大弯矩;MHx、MHy为绕x轴和绕y轴的跨中最大弯矩;Cox、Coy为端部弯矩不等的折减系数;CHx、CHy为横向载荷弯矩系数;Wy、Wx分别为绕x轴和绕y轴的抗弯模量;N为轴向压力;A为横截面积;NEx、NEy分别为x轴和y轴的欧拉临界力。
而在塔式起重机中多采用格构式构件,因此塔式起重机设计规范(GB/T 13752—92)中式(31)去掉了Cmy系数,其表达形式为

起重机设计规范(GB 3811—83)和塔式起重机设计规范(GB/T 13752—92)为我国起重机行业的发展作出了重要的贡献。为了引入国内外科学计算发展过程中涌现出来的新技术和新的设计理念,我国分别与2008和2017年发布这两部规范的修订版,分别是起重机设计规范[4](GB 3811—2008)和塔式起重机设计规范[5](GB/T 13752—2017)。……
