高强钢双向压弯箱形截面构件局部和整体相关屈曲研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:helen_fu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,高强钢(fy≥460MPa)焊接箱形截面构件已经成功被应用于多个钢结构实际工程中,并获得了较好的经济效益。现行《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)对高强钢构件板件的宽厚比限值规定太严格,不利于充分利用高强钢板件屈曲后强度。为了达到节约钢材和降低造价的目的应适当放宽高强钢构件壁板宽厚比,而宽厚比超限构件常常表现出局部和整体相关屈曲。另外,在实际工程中若考虑任意方向的初变形和偶然偏心的影响时,轴压或偏压箱形截面构件的受力实质为双向压弯,而国内外局部和整体相关屈曲研究则主要集中在高强钢轴心受压和单向压弯构件上,对于双向压弯箱形截面构件相关屈曲的研究则较少。故研究高强钢双向压弯箱形截面构件局部和整体相关屈曲性能具有重要的实际和理论意义。针对高强钢箱形截面双向压弯构件的局部和整体相关屈曲性能,本文采用ANSYS有限元软件建立了考虑几何缺陷(整体和局部初弯曲)和残余应力,以及几何非线性和材料非线性影响的有限元模型,通过与已有试验数据的对比验证了模型的有效性;利用已验证的有限元模型研究了板件宽厚比、构件长细比、荷载相对偏心率、钢材强度等级、残余应力对构件局部-整体相关屈曲极限承载力的影响;引入有效屈服强度系数来综合考虑构件各参数对极限承载力的影响;参考我国钢结构设计规范以及有效屈服强度法和直接强度法,提出了直接利用构件毛截面面积、毛截面模量和有效屈服强度系数来预测高强钢箱形截面双向压弯构件局部和整体相关屈曲极限承载力的计算公式。研究表明,综合考虑各种初始缺陷的有限元模型能够很好地模拟高强钢压弯箱形截面构件局部和整体相关屈曲性能;板件宽厚比增大会导致构件极限承载力的增大以及无量纲极限承载力的减小;构件长细比增大会使构件极限承载力和无量纲极限承载力均减小;荷载相对偏心率增大,构件极限承载力和无量纲极限承载力均减小,荷载偏心率增加会使得由长细比增加或宽厚比增加带来的无量纲极限承载力的减幅下降;构件轴力-弯矩相关曲线大致呈线性变化;使用高强钢能够明显提高构件极限承载力;残余应力会降低构件极限承载力;有效屈服强度系数能够很好地考虑各参数对构件极限承载力的影响;提出的建议公式能很好地预测高强钢双向压弯箱形截面构件的局部和整体相关屈曲极限承载力,公式计算结果和有限元结果吻合较好。
其他文献
随着开敞式码头、跨海大桥、海洋石油平台的建设,在港口及海洋桩基工程领域中,在受地震、波浪、强风和船舶作用的结构物的设计中,桩基的水平承载作用起到了至关重要的作用。由于
桥梁等生命线工程的防灾是城市防灾减灾研究中的重要环节,地震中桥梁的破坏将导致交通中断,造成严重的经济损失并且影响震后救灾工作。因此,对桥梁采取合理、有效的抗震对策,保证
混凝土构件采用碳纤维约束后,可较大幅度地提高构件的承载力和抗震性能,同时碳纤维还具有较好的力电特性,即碳纤维的电阻变化与碳纤维自身断裂程度密切相关,通过监测碳纤维的
索膜结构是20世纪中期发展起来的一种新型空间结构形式,它以性能优良的柔软织物为材料,利用柔性拉索或刚性支承结构使膜面张紧获得预应力而形成具有一定刚度和承受外荷载能力的
混用钢号蜂窝梁是指依据受力状态和破坏模式,翼缘和腹板采用不同强度等级钢材组合而成的蜂窝梁,不同强度等级钢材的合理搭配可以使其自身的性能得到充分的发挥,从而能够降低
针对型钢加固混凝土组合梁在加固工程中应用的特点,结合工程实际,设计了两根型钢加固混凝土组合梁模型试件,并对其进行试验。主要研究型钢加固混凝土组合梁在正、负弯矩作用
框架结构是一种常用的建筑结构体系,其柱的变形性能决定着整个结构的变形能力。纤维增强混凝土(FRC)具有具有高强度、高延性、拉伸应变硬化和抗损伤能力强等优点,可以显著改
屠宰加工废水是一种高COD、高氨氮、高悬浮物的工业有机废水,有机物浓度高,成分复杂,尤其是有机质中所含的蛋白质、尿素、尿酸、脂肪和碳水化合物会通过氨化作用转化为高浓度的氨氮,将进一步增大废水处理难度,如果直接排放必定会对水体环境造成严重危害。本试验针对屠宰加工废水经生化处理脱氮效率较低的问题,选用实际工程中应用较为广泛的A/O生物接触氧化和SBR两套生物处理工艺分别对水解酸化后的屠宰加工废水进行后
随着城市的快速发展,城市的交通状况日趋紧张,仅仅依靠地面交通已经不可能根本解决问题,人们已经把目光转到了地下空间。在北京市的总体规划中,已经提出修建十余条总长度300多公
连梁是(超)高层建筑结构中的关键耗能构件,其承载能力、延性和耗能能力对联肢剪力墙结构体系的抗震性能有着很大影响。钢板-混凝土组合(PRC)连梁是一种新型连梁形式,是一种在