高强钢因其轻质高强的特点,在高层和大跨度结构中拥有广阔的应用前景。但与普通钢相比,高强钢构件横截面尺寸更小、更薄柔,使其稳定问题更加突出,然而国内高强钢规范的适用范围有限,欧美等国外规范将普通钢的设计方法套用到高强钢,并且现阶段缺乏高强钢焊接截面构件轴压稳定性能全面系统的研究。本文依托“十三五”国家重点研发计划课题:高强度结构钢材基本构件设计理论及方法研究（2018YFC0705501）,对高强钢焊接H形和箱形截面构件的轴压稳定性能进行研究。采用分割法开展了8个H形和7个箱形截面高强钢构件的纵向焊接残余应力试验,得到各试件的焊接残余应力模型,确定了截面尺寸、钢材强度、H形截面角焊缝尺寸和箱形截面焊接道数对焊接残余应力的影响。采用ANSYS建立三维热弹塑性有限元模型对试件的焊接过程进行模拟,在满足后续稳定构件参数分析所需截面的基础上,针对H形截面翼缘宽厚比和箱形截面壁板宽厚比开展参数分析,分别建立了相应的Q420Q960钢材焊接H形和箱形截面残余应力统一分布模型,该模型与试验实测的残余应力结果吻合度较高。以钢材强度和长细比为参数设计了12个H形和12个箱形厚实截面长柱试件,测量了试件的整体几何初始缺陷,并开展轴压整体稳定试验,分析试件的破坏模式、轴向变形和应变,发现随着钢材强度和长细比的增大,试件延性变差,其中钢材强度的影响小于长细比;钢材强度和长细比越大,试件达到最大承载力时进入塑性阶段的截面越小,其中试件Q960-OB-70的截面完全未进入塑性阶段,导致卸载后水平变形从116 mm回弹到仅20 mm。试件的整体稳定系数随钢材强度和长细比的增大而减小。对比整体稳定承载力的试验值和规范值发现,钢材强度越高,规范越保守,而长细比的影响很小。采用ANSYS建立了考虑整体几何初始缺陷和焊接残余应力的非线性有限元模型,针对钢材强度和构件长细比开展参数分析。基于参数分析结果,在欧洲、中国和美国规范已有的屈曲曲线中,推荐了Q420Q960钢材焊接H形和箱形截面构件各自的适用曲线,同时提出了整体稳定承载力的修正公式。以钢材强度和板件宽厚比为参数设计了12个H形和12个箱形薄柔截面短柱试件,实测了试件的局部几何初始缺陷,并开展轴压局部稳定试验,分析试件的破坏模式、轴向变形和应变,发现试件的延性随钢材强度和板件宽厚比的提高而增强,其中板件宽厚比的影响更为明显。试件各板件同时发生局部屈曲,采用“曲线拐点法”确定了局部稳定承载力,并与极限承载力对比,发现随钢材强度和板件宽厚比的增大,试件发生局部屈曲时的钢材强度利用率减小,而局部屈曲后强度提升。试件达到极限承载力时的钢材强度利用率随着钢材强度和板件宽厚比的提高而降低。采用ANSYS建立了考虑局部几何初始缺陷和焊接残余应力的非线性有限元模型,针对钢材强度和板件宽厚比开展参数分析,确定了Q420Q960钢材焊接H形和箱形截面构件的板件宽厚比限值,该值明显小于规范规定值,并提出板件宽厚比限值修正公式,最后提出采用欧洲、中国和美国规范计算其局部屈曲后极限承载力时的修正公式。以钢材强度和板件宽厚比为参数设计了12个H形和12个箱形薄柔截面长柱试件,实测了试件的整体和局部几何初始缺陷,并开展轴压相关稳定试验,借助数字图像相关法分析试件的破坏模式、轴向变形以及整体屈曲变形和局部屈曲变形的耦合关系,发现在加载后期板件出现了在试件纵向连续分布的波形面外鼓曲,与一阶局部屈曲模态相同,破坏时仅一处面外鼓曲在和整体弯曲的耦合作用下发展为相关屈曲破坏形态。随着板件宽厚比的提高,局部屈曲相对整体屈曲发生越早,钢材强度影响很小。钢材强度利用率随板件宽厚比和钢材强度的提高而降低。采用ANSYS建立了考虑整体和局部几何初始缺陷以及焊接残余应力的非线性有限元模型,针对钢材强度、构件长细比和板件宽厚比开展参数分析,对于Q420Q960钢材焊接H形和箱形截面构件的轴压相关稳定承载力计算,评估国内外规范的适用性发现,欧洲和中国规范过于保守,美国规范适用于H形截面构件,箱形截面构件试验值与美国规范计算值较为接近,最后基于直接强度法提出了相关稳定承载力的计算方法。