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随着冷弯薄壁型钢的优点不断被人们认可,冷弯薄壁腹板开孔构件的应用也日益广泛。孔的存在导致薄膜应力的重新分布,影响构件的屈曲特性和承载能力,使得无孔构件的分析与设计公式不再适用于开孔构件,因此有必要研究冷弯薄壁腹板开孔构件。研究冷弯薄壁腹板开孔构件的稳定极限承载力,必须计及其初始缺陷的影响。作为初始缺陷之一的残余应力,对构件的整体稳定性十分重要。对于腹板开孔构件而言,残余应力的存在对其稳定极限承载力的影响要比无孔构件更为复杂。但由于传统测量残余应力的机械测量法存在诸多缺陷,人们很难得到其确切数值。因此,本文的重点之一就是从理论上探讨冷弯残余应力的大小及其在腹板开孔冷弯薄壁型钢有限元模型当中的施加运用。为研究冷弯残余应力场,本文首先寻求理论上的突破,将冷弯加工过程分解成弯曲(加载)和回弹(卸载)两个过程分别加以分析:利用塑性理论求得弯曲应力场的理论解,运用有限元分析软件ANSYS对回弹过程进行模拟计算,得出回弹应力场;最后将两个过程产生的应力场相叠加,得到冷弯成型残余应力场。通过将理论残余应力场与国内外冷弯成型钢残余应力的实测值进行分析比较,验证了该方法的正确性。根据得到的冷弯残余应力分布规律,本文假定了腹板开孔构件截面的残余应力分布模式,创建了能够描述该冷弯残余应力的ANSYS初应力文件,并在ANSYS屈曲分析中引入了该文件,得到了冷弯北诟拱蹇字嵫构辜诓杏嘤α统跬淝酆嫌跋煜碌奈榷藓稍亍Ｑ芯勘砻?该方法适用于模拟各种残余应力分布情况。本文以三根腹板开孔冷弯C形薄壁钢柱为研究对象,假定材料为理想弹塑性体,考虑初始缺陷的影响,运用有限元分析软件ANSYS对轴心受压情况下的极限承载力进行了研究,得到如下结论:(1)初弯曲对构件的极限承载力的影响大于初始残余应力的影响。(2)综合初始缺陷对构件极限承载力的影响大于单一初始缺陷的影响,但小于单一缺陷的影响之和。(3)初始缺陷对构件极限承载力的影响随孔洞尺寸增大而增大。(4)对于考虑综合初始缺陷影响的腹板开孔C形薄壁钢构件的有限元模拟计算,改变切线模量对其计算结果影响很小。本文建议工程实践中应综合考虑构件的初始缺陷对其极限承载力的影响。