电缆桥架成型设备冷弯型钢受力特征有限元分分析

 冷弯薄壁型钢是一种轻型材料，由于具有的结构性能和延展性而广泛地应用于房屋建筑。它通过改变截面形状用相对较少的材料承受较大的外载，承载力高，整体刚度较大，可以节省材料，在建筑业中被广泛地应用于次要承重构件，如我们所熟悉的檀条、墙梁、墙柱、屋面板及楼面组合板。近年来，钢结构在国内获得超常规发展，应用更趋于广泛，影响快速扩大。国内钢结构学科的发展得到了强有力的推动，并成为结构工程具活力的研究对象。冷弯型钢结构在许多实际工程中得到了越来越广泛的应用。

 由于以往关于冷弯型钢梁柱节点的研究主要集中在强度和刚度计算上，对该种节点抗震性能的研究较少。为此，为了准确的研究冷弯型钢的力学性能以及各种截面的型钢对其力学性能的影响，本文主要针对目前国内使用广泛的C型钢，Z型钢进行了分析，采用有限元软件用数值模拟方法对冷弯成型钢梁、Z型钢梁在外荷载作用下的综合力学性能进行分析，研究不同截面形状对构件的刚度有较大影响，在相同荷载作用下不同形状的梁受力特性分析。

1 模型说明

 取长度为2.1m的梁，截面考虑C型钢，Z型钢两种截面，每种截面又分别考虑3种规格。为了保证截面的单位用钢量相等。在选取截面的时候两种截面选择相同的截面面积。同时，每一种截面的型钢选取了三种同截面积不同的高宽比，用于研究同种截面型钢的力学性能差异。

2 有限元模型计算分析

 采用有限元软件用数值模拟方法对冷弯C型钢梁、Z型钢梁在外荷载作用下的综合力学性能进行分析，模拟两种截面的型钢在受力之后的力学性能表现。

3 结语

 通过有限元模拟发现，相同截面面积的梁，在相同的外力情况下，Z型钢受力特征比C型钢受力点位移有较大差别，Z型钢产生的内力比C型钢产生的内力要小一些，且Z型钢产生的位移变形比C型钢产生位移变形要小一些。

同时研究发现两种截面与受力点对应的下表面点变形均匀，截面高度越高，位移值越小。如果希望整个梁受力均匀，可以在梁的内部添加支撑。