有限條形元素法應用於薄板挫曲的研究

Abstract

薄型結構的局部挫曲強度主要視各組合薄板的寬厚比，邊界束制條件及載重狀況而定 。局部挫曲的發生將影響結構物的極限強度，故如何預測和增加薄型斷面的局部挫曲 強度，為一重要研究課題。一般而言，組成鋼結構斷面的薄板可區分為未加勁板和加 勁板和加勁板兩種。未加勁板的挫曲應力係數buckling stresscoefficient)K值。故 為了提昇未加勁板的邊界束制條件，並因而提高K 值。 本研究以能量法為理論基礎，利用有限條形元素法(finite stripmethod,FSM)來推導 一長方板條形元素公式，以分析薄板與組合薄板的臨界挫曲強度，而由槽型斷面的穩 定性研究結果得知，所使用的FSM 分析結論與VEn Der Maas的板局部挫曲模式和Chil ver 的加勁技挫曲模式相等符合。本研究並將電腦數值分析結果與理論值及相關實驗 結果作比較，由此獲得一最佳邊加勁肢長度公式與最佳角度，以供設計者參考使用。 本研究並探討結構局部挫曲與整體挫曲之交互影響，最後並討論等週長之閉合多邊形 薄管受壓時的局部挫曲強度，得知當邊數越多時，其挫曲強度越高。