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冷彎薄壁C型鋼研究成果
發布時間:2017-11-03 10:55:49 點擊瀏覽:
對冷彎薄壁型鋼偏心受壓構件進行試驗研究和理論分析。采用高強冷彎薄壁型鋼,通過對67根不同截面形式、不同厚度、不同長細比和不同偏心方式的組合截面的壓彎構件進行試驗研究得到以下結論:局部屈曲和畸變屈曲對高強冷彎薄壁型鋼偏壓柱影響很大,組合截面構件由于構件的相互約束作用,承載力比單肢C型鋼構件提高10%~20%,我國規范僅考慮了局部屈曲的影響,對發生畸變屈曲的構件計算結果偏于不安全,同時通過試驗結果分析,并結合中國規范和澳洲規范,考慮畸變屈曲對構件的影響,對于組合截面的高強冷彎薄壁型鋼偏壓構件的穩定承載力提出建議計算方法,采用建議計算方法的計算結果與試驗結果吻合較好,壓彎構件組合截面形式及破壞現象。
對66根冷彎薄壁型鋼試件進行偏壓試驗,截面形式為組合I形截面,C型鋼腹板相靠通過自攻螺釘連接組合而成,試件的設計失穩形式包括繞強軸失穩和繞弱軸失穩兩種方式,試件的最終破壞模式為彎曲失穩,多在端部或接近端部處破壞,并對組合I形截面的承載力計算模式提出建議:當組合I形截面的連接自攻螺釘能夠保證雙柱C型鋼腹板共同工作時,可以將其腹板簡化為厚度為2t(t為組成開口C形截面的腹板厚度)厚度的板件計算組合截面的有效面積,進而按我國現行《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》(GB50018-2002)的相關設計計算方法計算其偏壓極限承載力,考慮板組約束系數影響。
一種翼緣卷邊的工形截面薄壁構件,由于翼緣板有卷邊的加強作用,極大的提高了局部屈曲荷載,從而使翼緣板可以不受板件寬厚比限制的約束,能夠獲得比較好的經濟效益。對卷邊工形構件在壓彎荷載作用下的穩定承載力設計理論、局部穩定性能以及經濟性能進行分析,得出以下結論:試件的寬厚比、長細比對試件的極限承載力有顯著影響,根據有限元數值分析結果,建立了卷邊工形壓彎構件相關穩定設計公式,以構件的幾何參數如截面寬高比、腹板高厚比、翼緣寬厚比和長細比為自變量,統一了構件發生強度破壞、局部失穩破壞、畸變失穩破壞、整體失穩破壞及相關失穩破壞的設計方法;用鋼量相同的情況下,在壓彎荷載作用下,卷邊工形構件的用鋼量比工形構件可提高30%以上,承載力相同的情況下,卷邊工形構件的用鋼量比工形構件的用鋼量能減少30%,尤其對于平面外穩定控制的壓彎構件更為有利。試件截面形式、局部屈曲破壞。
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