技术特征：
1.一种考虑剪力作用的薄壁梁弯曲极限强度计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤s1，根据荷载和截面中扶强材和纵骨构件的位置，将薄壁梁截面离散成一系列独立无相互作用的板格，建立薄壁梁截面单跨计算模型，输入截面材料的基本材料属性，所述基本材料属性包括屈服强度、弹性模量和泊松比；步骤s2，计算截面各板格极限剪应力，将极限剪应力乘以板格的厚度和长度得到各板格的极限剪力，合计所有竖向板格的极限剪力，得到船体梁剪切极限强度；步骤s3，施加一个剪力，根据剪流分布假设，计算截面中各板格的剪应力分布；步骤s4，将计算得到的各板格剪应力代入板格组合应力作用下的极限强度失效方程，计算考虑剪力作用后的板格临界正应力；步骤s5，用板格临界正应力替代《钢质海船入级规范》的极限强度计算的简化逐步迭代法中材料屈服强度，利用该方法，进行考虑剪力作用后的弯曲极限强度计算。2.如权利要求1所述的一种考虑剪力作用的薄壁梁弯曲极限强度计算方法，其特征在于，所述步骤s2中，板格极限剪应力计算公式为：其中，τ
c
为板格的极限剪切强度；r
eh
‑
p
为板格的材料屈服强度，n/mm2；c
τ
为屈曲折减因子，有：λ为板格的参考长细比，有：k为屈曲因子，有：σ
e
为板格的参考应力，n/mm2；其中，e为材料弹性模量，n/mm2；t为板格净厚度，mm；a、b分别为板格长度和宽度，mm；船体梁截面极限剪力计算公式为：其中，τ
ci
为第i块板格的极限剪应力，t
i
,l
i
分别为第i块板格板格的厚度和宽度，θ
i
为第i块板格与水平线的夹角。3.如权利要求1所述的一种考虑剪力作用的薄壁梁弯曲极限强度计算方法，其特征在于，所述步骤s3中，施加一个剪力f，施加剪力小于极限剪力0.75倍的f0，根据剪流分布假
设，计算截面中各板格的剪应力分布；合计船体梁截面竖向构件的横截面面积总和，忽略骨材等构件的抗剪能力，根据纯剪作用下极限状态时剪流分布假设，计算截面中各板格的剪应力，竖向板格单元总面积计算公式为：其中n为总的板格数目，l
i
为第i块板格的宽度，mm；t
i
为第i块板格的厚度，mm；θ
i
为第i块板格与水平线的夹角；竖向板格剪应力为：另外由于剪流的环流效应，使得薄壁梁水平板格中存在剪应力，依据极限状态时剪流分布假设，计算得到水平板格的剪应力。4.如权利要求1所述的一种考虑剪力作用的薄壁梁弯曲极限强度计算方法，其特征在于，所述步骤s4中，将计算得到的各板格剪应力代入板格组合应力作用下极限强度失效方程，计算得到考虑剪力作用后的临界正应力；对于板格在正应力和剪应力组合作用下的极限强度，板格在正应力和剪应力组合作用下的极限强度，其中，σ
cr
为考虑剪应力作用的板格临界正应力，n/mm2，在考虑屈曲的计算中σ
x
＞0表示受压，σ
x
＜0表示受拉，τ为施加在板格宽度方向边界上的剪应力，n/mm2，σ
cx
为短边受压的板格极限屈曲应力，n/mm2，τ
c
为极限屈曲剪应力，n/mm2，β为板的宽厚比，计算公式为：其中，b为板格宽度，mm2，t为板格净厚度，mm2，e为材料弹性模量，n/mm2，r
eh
‑
p
为板格的材料屈服强度，n/mm2；σ
cx
为板的极限正应力计算公式为：σ
cx
＝c
x
r
eh
‑
p
其中，r
eh
‑
p
为板格的材料屈服强度，n/mm2；c
x
为折减因子，计算公式为：ψ为应力比，取1，λ为板格的参考长细比，λ
c
计算公式为：5.如权利要求1所述的一种考虑剪力作用的薄壁梁弯曲极限强度计算方法，其特征在
于，所述步骤s5中，用板格临界正应力替代《钢质海船入级规范》的极限强度计算的简化逐步迭代法中材料屈服强度，利用该方法，进行考虑剪力作用后的弯曲极限强度计算，步骤如下：5.1)用板格临界正应力替代材料屈服强度，构建各单元在不同失效模式下的应力应变曲线；5.2)施加给船体梁一个初始曲率，计算各单元的应变，根据单元的应力应变曲线图得到各单元的正应力，乘以单元的厚度、宽度和到中和轴的距离，得到各单元对截面的弯矩，合计所有单元对弯矩贡献值，得到初始曲率作用下的极限弯矩；5.3)增加曲率，重复步骤5.2)，以迭代过程中弯矩的最大值作为极限弯矩。
技术总结
一种考虑剪力作用的薄壁梁弯曲极限强度计算方法，根据荷载和截面中扶强材和纵骨构件的位置，将薄壁梁截面离散成一系列独立无相互作用的板格，建立薄壁梁截面单跨计算模型，输入截面材料的基本材料属性；将极限剪应力乘以板格的厚度和长度得到各板格的极限剪力，合计所有竖向板格的极限剪力，得到船体梁剪切极限强度；施加一个剪力，根据剪流分布假设，计算截面中各板格的剪应力分布；将计算得到的各板格剪应力代入板格组合应力作用下的极限强度失效方程，计算考虑剪力作用后的板格临界正应力；用板格临界正应力替代极限强度计算的简化逐步迭代法中材料屈服强度，进行考虑剪力作用后的弯曲极限强度计算。本发明计算简单、精确且高效。且高效。且高效。
技术研发人员：吴剑国 李钧晖
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2021.05.17
技术公布日：2021/9/9