【摘 要】
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H型钢拱结构中存在的残余应力对其稳定承载力有重要影响.本文利用有限元实体模型,通过预定义场功能引入H型钢煨弯工艺中产生的残余应力.考虑结构所受荷载形式、钢拱支承形式和长细比3个因素,研究了热弯残余应力对H型钢拱结构平面内稳定承载力的影响.结果表明:不同荷载形式下,热弯残余应力对H型钢拱平面内稳定承载力的影响在9％以内,且均布荷载作用下的热弯残余应力会使钢拱提前进入弹塑性阶段;不同支承形式下,热弯残余应力使H型钢拱平面内稳定承载力降低约8％;当正则化长细比在1.00～1.40之间时,热弯残余应力对H型钢拱平
【机 构】
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中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学),天津 300350;滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学),天津 300350;天津大学建筑工程学院,天津 300350;天
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H型钢拱结构中存在的残余应力对其稳定承载力有重要影响.本文利用有限元实体模型,通过预定义场功能引入H型钢煨弯工艺中产生的残余应力.考虑结构所受荷载形式、钢拱支承形式和长细比3个因素,研究了热弯残余应力对H型钢拱结构平面内稳定承载力的影响.结果表明:不同荷载形式下,热弯残余应力对H型钢拱平面内稳定承载力的影响在9％以内,且均布荷载作用下的热弯残余应力会使钢拱提前进入弹塑性阶段;不同支承形式下,热弯残余应力使H型钢拱平面内稳定承载力降低约8％;当正则化长细比在1.00～1.40之间时,热弯残余应力对H型钢拱平面内稳定承载力产生最为显著的影响,使钢拱发生弹塑性破坏,平面内稳定承载力降低16％;随着长细比继续增大,钢拱的几何非线性效应明显,失稳时全截面未进入塑性,热弯残余应力的影响降低至5％.最后,基于参数化分析,以钢拱的正则化长细比为基本参数,得到了直构件H型钢和轧制热弯H型钢的平面内稳定系数曲线,提出了考虑残余应力影响的轴心受压式H型钢拱结构平面内整体稳定承载力的设计建议,可供实际设计时参考.
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