460MPa高强钢箱形截面轴压柱局部稳定有限元分析和设计方法研究

发布时间：2018-01-07 11:37

  本文关键词：460MPa高强钢箱形截面轴压柱局部稳定有限元分析和设计方法研究　出处：《工程力学》2014年05期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：为研究460MPa高强度钢材等边箱形截面轴心受压柱的局部稳定受力性能和设计方法,该文采用有限元软件ANSYS建立有限元模型,考虑残余应力和局部初始几何缺陷的影响,对3组共10个460MPa等边箱形截面轴心受压短柱的局部屈曲进行了有限元分析,并将极限承载力计算值与试验实测值进行对比,结果证明该模型能够准确分析计算460MPa高强度钢材等边箱形截面轴心受压柱的局部屈曲受力性能。利用该模型进行有限元参数分析,与钢板的宽厚比相比,钢板厚度、钢板长宽比、残余压应力值和局部初始几何缺陷幅值等因素对局部屈曲受力性能的影响都很小。将试验实测值和参数分析的结果与中国、美国和欧洲钢结构设计规范中箱形截面局部稳定设计曲线进行对比,表明现行规范的设计方法不够安全。该文提出的建议设计公式适用于460MPa高强度钢材等边箱形截面轴心受压柱局部屈曲极限应力的设计计算。
[Abstract]:The mechanical properties and design method for local stability of 460MPa equilateral high strength steel box section columns under axial compression, this paper adopts the finite element software ANSYS to establish the finite element model, considering the influence of residual stress and the initial geometric imperfections of local, local buckling of 3 groups of 10 460MPa square box section columns are the finite element analysis, and the calculated values are compared with the measured value of ultimate bearing capacity, the results show that the model can accurately analyze the local buckling calculation of 460MPa equilateral high strength steel box section columns under axial compression stress performance. The finite element parametric analyses using the model, and the plate thickness ratio than the thickness of the steel plate, steel plate the ratio of length to width, affect the residual stress value and the local properties of initial geometric imperfection amplitude factors such as stress on local buckling are very small. The experimental values and the results of parametric analysis With Chinese, American and European box section steel structure design specification of local stability design curves are compared and show that the existing design codes not safe enough. This paper proposed design formulas for 460MPa equilateral high strength steel box section columns under axial compression and local design of the curved ultimate stress calculation.

【作者单位】： 清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51078205)
【分类号】：TU391
【正文快照】： 随着生产工艺技术的发展,460MPa高强度钢材已经在我国得到应用[1]。针对国产高强度钢材,在抗震设计方面,国内已进行Q460钢材焊缝连接循环加载试验[2]和焊接箱形截面柱滞回性能试验[3],研究Q460钢材用于钢框架的抗震性能;在稳定性设计方面,已进行Q420等边角钢和Q460钢材焊接截

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