[发明专利]一种单长桁短板承载能力计算方法

权利要求书

1.一种单长桁短板承载能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待计算的单长桁短板的蒙皮厚度以及剖面面积，计算单长桁短板的压损强度；

基于单长桁短板的长度、剖面的惯性矩和面积，以及所述压损强度，计算单长桁短板的压缩应力；

在单长桁短板承受均匀轴向压缩载荷的情况下，计算单长桁短板蒙皮的局部屈曲应力；

在单长桁短板的一边处于自由状态下，利用所述压损强度计算单长桁短板蒙皮的有效宽度，并基于此计算单长桁短板蒙皮的有效面积；

在充分分析加筋短板失效模式和失效机理基础上，基于所述压损强度、压缩应力、蒙皮的局部屈曲应力、蒙皮的有效面积，计算单长桁短板的失效载荷；

所述压损强度的计算公式如下：

上式中，σ_0.2为屈服极限；A为单长桁短板的剖面面积；δ为蒙皮厚度；E为弹性模量，g为切割数加凸缘数；

所述计算单长桁短板的压缩应力，公式如下：

上式中，L为单长桁短板的长度，C为端部支持系数，I和A分别为加筋短板剖面的惯性矩和面积；

所述计算单长桁短板蒙皮的局部屈曲应力，公式为：

式中：b为加载时加载边的宽度；k_c为压缩临界应力系数，μ_e为材料的弹性泊松比；

所述有效宽度计算公式为：

所述蒙皮有效面积为A_(eff)＝δ×W₁，其中δ为蒙皮厚度；

所述计算单长桁短板的失效载荷所采用的公式为：

P_ult＝A_(str)σ_ult(str)+A_(eff)σ_ult(sk)+(A_(sk)-A_(eff))σ_b(sk)

其中，P_ult为失效载荷；A_(str)为单长桁短板的剖面面积；σ_ult(str)为压损强度；A_(eff)为蒙皮有效面积；σ_b(sk)为蒙皮的局部屈曲应力；A_(sk)为蒙皮剖面面积；σ_ult(sk)为蒙皮压缩应力。

2.根据权利要求1所述的单长桁短板承载能力计算方法，其特征在于，切割数加凸缘数g的取值为12.75，端部支持系数C的取值为1.0，压缩临界应力系数k_c的取值为3.65。