【摘 要】
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铝合金结构具备轻质高强、耐腐蚀性良好、构件截面形式丰富等优点,已经广泛地应用于工程实际中。当前铝合金结构设计方法主要包括美国、澳大利亚和新西兰、欧洲及中国的铝合金结构设计规范等标准确定,也可以通过直接强度法(DSM)和连续强度法(CSM)进行设计。在各种截面中,槽型截面由于其线形流畅美观、整体性好、连接方便等优点,在建设工程中得到了越来越多的应用。但是,目前铝合金构件的研究主要为方形、矩形和圆形空
【基金项目】
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广东省重点领域研发计划(2019B111107002); 国家重点研发计划(2018YFE0124900); 国家自然科学基金(51538007/51778370/51861165204); 广东省自然科学基金(2017B030311004); 深
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铝合金结构具备轻质高强、耐腐蚀性良好、构件截面形式丰富等优点,已经广泛地应用于工程实际中。当前铝合金结构设计方法主要包括美国、澳大利亚和新西兰、欧洲及中国的铝合金结构设计规范等标准确定,也可以通过直接强度法(DSM)和连续强度法(CSM)进行设计。在各种截面中,槽型截面由于其线形流畅美观、整体性好、连接方便等优点,在建设工程中得到了越来越多的应用。但是,目前铝合金构件的研究主要为方形、矩形和圆形空心截面的闭口截面构件,对于铝合金槽型和加劲截面构件等开口截面构件的研究有限。同时,虽然国内外对常温下铝合金材料力学性能、构件的计算、连接及整体结构等研究已经较为系统,但是对于铝合金结构在高温下的力学性能及相应的设计方法仍需进一步深入。为了使铝合金结构在我国更好地的应用与发展,有必要进行更加深入的试验和理论研究,以建立完整的铝合金结构抗火设计方法。基于上述现状,本文总结收集了常温下、焊接条件下、高温情况下铝合金材料性能数据和构件的力学性能数据,并进行分析;运用有限元软件建立了相应的数值模型,将模拟的结果与试验的结果进行对比和分析,验证了有限元模型的可行性和准确性;针对关键参数进行了参数分析,为后续研究做数据准备;运用各国(美国、澳大利亚/新西兰、欧洲、中国)现行铝合金结构设计规范对试验构件及模拟构件的强度进行了预测,并提出了两种适用于槽型截面构件的新设计方法(直接强度法和连续强度法);将试验和参数分析得出的结果与各国规范和新设计方法进行了对比,评估了各方法在预测铝合金构件受力性能时的准确性;最终进行了可靠度分析,评估了各国规范和新设计方法的可靠性。
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