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对钢异形柱而言,兼备了承载能力高、截面小、抗震性能好、建筑美观等优点,但与型钢混凝土异形柱相比,失去混凝土保护的钢材,在火灾作用下其强度、弹性模量等基本力学性能指标急剧下降,加之钢异形柱是截面不规则的开口薄壁杆件,受火面积大,较传统的轧制型钢柱而言,钢异形柱的抗火性能更应值得关注。钢异形柱是该结构体系主要的承重构件,钢异形柱的稳定性能直接决定了建筑的安全性,钢异形柱的失稳方式有整体失稳和局部失稳,要想发挥钢异形柱的最佳力学性能,就要确保钢异形柱在发生整体失稳之前不发生局部屈曲,因此,控制好影响钢异形柱局部稳定的因素,对整个建筑的安全至关重要。针对上述因素,本文通过对9根H型截面钢柱进行火灾试验、数值模拟分析来研究其在火灾下的局部稳定性能。常温下钢材的物理性质及力学性能较为稳定,在进行构件加工前预留出三种不同厚度钢板的“狗骨”试件,进行拉伸试验得到钢材的屈服强度fy、弹性模量E等主要力学性能指标,以便计算得到高温下钢材的主要力学性能指标进行理论计算。焊接残余应力作为主要初始缺陷对H型截面钢柱的影响不可忽略,且其分布规律与板件尺寸有关,因此有必要测试本批次构件焊接残余应力的分布规律,以便使数值模拟分析结果更具真实性,在构件加工过程中,采用相同工艺加工3根H型截面钢柱用于焊接残余应力的测试。对9根H型截面钢柱进行受火试验,试验前对构件施加一定初始荷载,并在整个过程中维持不变。在整个受火过程中时刻观察并记录构件的试验现象,测试板件的变形量、构件的轴向变形及水平火灾炉与板件自身的升温变化规律。Z1~Z3腹板温度升高速度及变形增加速度均大于翼缘板,腹板先于翼缘板屈曲;Z4~Z6翼缘板温度升高速度及变形增加速度均大于腹板,翼缘板先于腹板屈曲;Z7~Z9翼缘板及腹板并未同时发生屈曲且板件屈曲的顺序不确定。利用ANSYS对与试验相同尺寸的9根H型截面钢柱进行有限元模拟,将所得数据与试验数据进行对比,得到H型截面钢柱在火灾下的局部稳定性能。通过分析数据得到高温下H型截面钢柱发生局部屈曲时,其翼缘板及腹板之间相互嵌固作用系数ξ及受均匀荷载作用下的薄壁板件在高温下的弹性屈曲应力计算公式。