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本文对钢板肋梁系统进行了静力分析。目前对板肋梁系统的理论研究是以梁的刚度为无穷大这个假设为基础,但是实际工程中,梁的刚度是有限的,以此为出发点,研究了板肋梁系统在静力作用下的力学行为。本文构造的力学模型为板四周与梁固结且在纵向有加劲肋,边界条件为四个角点处简支,承受面外横向均布荷载。 本文利用复合材料力学、板壳力学等理论,首先将加劲肋等效成单向纤维复合材料中的纤维,确定加劲方向和垂直于加劲方向的弹性模量和泊松比,以基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)直法线假设理论为基础,建立等效后的板的控制方程。利用材料力学的有关理论,得到简支梁受外荷载作用下的挠度函数,根据板与梁的位移协调性,假设板的位移场函数,利用最小势能原理,使用Ritz法求解出位移场函数。并且将理论解回归到四边固支的各项同性板经典解,得到一个结论:理论解可以回归到四边固支的各向同性板的经典解,用新的方法和思想推导出的位移场函数是可信的。 为了进步验证理论解的精确性,本文进行了一个实例分析。比较了理论解法与经典解法关于长宽比对板的挠度值的影响,讨论了加劲肋相对高度和相对宽度的变化对板挠度值的影响,得到了理论解可以回归到经典解,长宽比对板的挠度影响很大,但是当长宽比增大到一定程度时,板的挠度变化不再很明显。另外,可以得到加劲肋对板的抵抗变形的能力的提升有很大的影响,相对宽度增大时,板的各向异性先是逐渐增强,当增大到一定程度时,则逐渐下降,直至加劲肋布满板的底部时,各向异性完全消失。 本文建立了两种有限元实体模型进行比较分析,讨论了在没有梁即板的四周固结的情况下理论解与有限元结果的异同,也讨论了主梁刚度为有限值时理论解与有限元结果的异同。本文对板肋梁系统的静力分析的结果可以为工程师快速有效的估测板的挠度值提供参考。