高性能建筑钢材的研发应用为建筑行业带来了相当大的便利,也使得设计师的设计意图能更好的实现。我国紧随发达国家的步伐,由舞阳钢铁厂率先成功研发了国产高性能建筑钢材-GJ钢,目前已成熟掌握其生产技术。但是对于高性能钢构件在实际应用中的承载力研究还非常少,而已有的对Q345GJ钢、Q460普通钢受压构件稳定承载力研究均得出了中国和欧洲钢结构设计规范规范计算值偏于保守的结论。课题组在国家自然科学基金项目(NO.51578089)的支持下对Q460GJ钢焊接箱形截面轴压构件的整体稳定承载力进行了试验和有限元研究,研究内容和主要结论如下:(1)利用切条法测量了本文设计试验构件截面上的残余应力,结果表明本批试验构件截面上分布的残余压应力峰值低于Q460普通钢钢焊接箱形截面上分布的残余压应力峰值。(2)通过对所设计的8根试验柱进行轴压加载试验,得到的试验数据表明其实际承载力高于中国以及欧洲的钢结构设计规范设计值;美国规范计算值高于试验值。(3)通过试验发现实际构件的真实整体稳定承载力与规范值之间的差距与正则化长细比以及截面宽厚比有关。(4)通过建立有效的有限元模型研究了初始弯曲以及残余应力对该批试验构件的稳定承载力影响,其结果表明初始缺陷的不利影响非常明显。(5)对本批次的试验构件进行了参数化分析,并根据参数化分析结果提出了该批Q460GJ钢焊接箱形截面轴压柱整体稳定承载力的计算建议。为后续的研究奠定了基础。本文的创新点:(1)首次对Q460GJ钢柱进行承载力研究。充分了解了试验中的Q460GJ箱形钢柱实际承载力与规范计算值之间的差距,并提出了相关的设计计算建议。(2)首次探究了Q460GJ钢焊接箱形截面上的残余应力分布,并与Q460普通钢焊接箱形截面上的残余应力分布进行了对比。(3)首次研究了初始缺陷对Q460GJ箱形钢柱承载力的影响。