考慮板組效應(yīng)的不銹鋼受彎構(gòu)件的理論分析.pdf

1、不銹鋼材料除具備鋼材的特性外，還具有耐腐蝕性，耐高溫性能等優(yōu)良特性，使得其在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛。然而我國還沒有不銹鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)程，嚴(yán)重制約了不銹鋼在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。本文在前人試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了不銹鋼冷成型方矩管受彎構(gòu)件的抗彎極限承載力和焊接工字形截面梁的整體穩(wěn)定性的理論分析。
　　 對(duì)比了不銹鋼受壓板件屈曲后強(qiáng)度的三種計(jì)算方法:有效寬度法、直接強(qiáng)度法和連續(xù)強(qiáng)度法，并結(jié)合不銹鋼材料的力學(xué)性能特點(diǎn)，選用直接強(qiáng)度法計(jì)算不

2、銹鋼冷成型方矩管受彎構(gòu)件的抗彎極限承載力。基于有限條軟件CUFSM的分析結(jié)果，得到了考慮板組效應(yīng)的方矩管受彎構(gòu)件的彈性局部屈曲臨界應(yīng)力的計(jì)算公式，簡化了受彎構(gòu)件的彈性局部屈曲臨界應(yīng)力的計(jì)算。
　　 本文搜集了國內(nèi)外已有的不銹鋼冷成型方矩管受彎構(gòu)件抗彎極限承載力試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并采用有限元軟件ANSYS，對(duì)不銹鋼冷成型方矩管受彎構(gòu)件進(jìn)行了有限元分析。以試驗(yàn)數(shù)據(jù)和有限元分析結(jié)果為基礎(chǔ)，采用直接強(qiáng)度法提出了不銹鋼冷成型方矩管抗彎極限承載力的

3、計(jì)算公式，公式計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果及有限元分析結(jié)果吻合良好。將本文計(jì)算公式與歐洲規(guī)范、美國規(guī)范、連續(xù)強(qiáng)度法進(jìn)行了比較，比較發(fā)現(xiàn)歐洲規(guī)范和美國規(guī)范非常保守，歐洲規(guī)范尤甚，本文計(jì)算公式和連續(xù)強(qiáng)度法計(jì)算結(jié)果比較接近。將提出的計(jì)算公式按照我國《建筑結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)進(jìn)行了可靠度分析，可靠度指標(biāo)均值為5.0288，大于規(guī)范規(guī)定的3.2。本文提出的計(jì)算公式可以用來計(jì)算不銹鋼冷成型方矩管受彎構(gòu)件的抗彎極限承載力。

4、>　　 建立了不銹鋼焊接工字形截面梁的有限元模型，并通過對(duì)已有試驗(yàn)研究進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬來驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性。對(duì)構(gòu)件的整體穩(wěn)定承載能力進(jìn)行了有限元參數(shù)化分析。分析表明不銹鋼焊接工字形截面梁整體穩(wěn)定承載力受到材料性質(zhì)、荷載作用類型、焊接殘余應(yīng)力和截面類型的影響，并且當(dāng)不銹鋼材料硬化指數(shù)越小、名義屈服強(qiáng)度越低、兩端純彎荷載作用時(shí)，構(gòu)件的整體穩(wěn)定能力最低。在材料名義屈服強(qiáng)度為200MPa的有限元計(jì)算結(jié)果基礎(chǔ)上提出了不銹鋼焊接工字形截面梁整體