【摘要】：建筑設(shè)計(jì)新理念使建筑形式變得多樣化,鋼結(jié)構(gòu)建筑越來越多地出現(xiàn)在人們的日常生活中。大跨度和超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的不斷涌現(xiàn),讓國產(chǎn)GJ鋼迎來了發(fā)展機(jī)遇。國產(chǎn)GJ鋼由于其優(yōu)良特性,在國內(nèi)重大項(xiàng)目的建設(shè)中扮演著重要的角色。Q345GJ、Q460GJ已經(jīng)被應(yīng)用到一些實(shí)際工程中,但是對(duì)GJ系列建筑結(jié)構(gòu)用鋼的研究工作還相對(duì)比較滯后,尤其是對(duì)厚壁構(gòu)件的研究,這將會(huì)帶來設(shè)計(jì)的不合理以及優(yōu)質(zhì)鋼材使用上的浪費(fèi)。構(gòu)件的穩(wěn)定性和疲勞強(qiáng)度以及脆性斷裂都會(huì)受到殘余應(yīng)力的影響,所以殘余應(yīng)力是構(gòu)件層面設(shè)計(jì)和分析的一個(gè)重要因素。新版鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB50017-2017)即將實(shí)施,也已經(jīng)引入了Q345GJ,但是對(duì)于Q460GJ鋼的殘余應(yīng)力和力學(xué)性能等相關(guān)研究還不夠全面,這會(huì)影響GJ鋼的全面推廣。本文基于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):51578089),對(duì)Q460GJ鋼厚壁焊接箱形和H形截面殘余應(yīng)力展開研究,本文研究的主要內(nèi)容包括:(1)對(duì)42mm和80mm厚Q460GJ鋼進(jìn)行靜力材性試驗(yàn)。通過單向拉伸的材性試驗(yàn),得到兩種厚度鋼板的部分力學(xué)參數(shù)以及對(duì)應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。(2)采用切條法對(duì)Q460GJ鋼80mm厚壁焊接箱形和H形截面的縱向殘余應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量,并采用夾直測(cè)量進(jìn)行修正。(3)通過殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果和分布情況,分析本次試驗(yàn)可能存在的誤差和影響試驗(yàn)結(jié)果的因素。(4)采用分層切割探究截面縱向殘余應(yīng)力沿厚度方向的變化情況。將試驗(yàn)結(jié)果通過MATLAB軟件繪制應(yīng)力云圖,從圖中可以更直觀地觀察出截面各位置殘余應(yīng)力沿厚度方向的變化情況。(5)對(duì)已有殘余應(yīng)力分布模式進(jìn)行總結(jié),將本次試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合,提出殘余應(yīng)力分布模式,并找出與該模式最相近的現(xiàn)有模式,仔細(xì)分析兩者的具體差異。本文的創(chuàng)新點(diǎn):(1)首次將Q460GJ鋼焊接箱形截面和H形截面殘余應(yīng)力研究的構(gòu)件板厚提升到80mm,填補(bǔ)了Q460GJ鋼殘余應(yīng)力研究在這個(gè)厚度的空白。(2)首次使用精加工的鉆孔平臺(tái)對(duì)鋼板進(jìn)行鉆孔,可以提高鉆孔效率和成孔質(zhì)量。(3)提出Q460GJ鋼殘余應(yīng)力簡(jiǎn)化分布模式,并大量總結(jié)現(xiàn)有殘余應(yīng)力分布模式,將本文所提模式與之對(duì)比。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU391
【圖文】：

圖 1.1 中國西部國際博覽城Fig 1.1 Western China International Expo City圖 1.2 廣州電視塔Fig 1.2 Guangzhou TV Tower采用高強(qiáng)度、高性能鋼材的工程結(jié)構(gòu)體系可減輕結(jié)構(gòu)自重、提高結(jié)構(gòu)延性、減少地震作用，是橋梁、高層和大跨度鋼結(jié)構(gòu)必然的發(fā)展方向。GJ 鋼的應(yīng)用為發(fā)展新型鋼結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)造了條件，采用“高強(qiáng)度高建鋼”的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)發(fā)揮高性能鋼材和高強(qiáng)度鋼索的雙重優(yōu)勢(shì)，建筑結(jié)構(gòu)造型更加美觀輕巧[8]。1.1.3 GJ 鋼的研究進(jìn)展GJ 鋼的研究起步比較晚，在國內(nèi)主要是清華大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)和重慶大學(xué)的研究比較系統(tǒng)化。2006 年，重慶大學(xué)首先對(duì) GJ 鋼材性的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了研究，獲得了 Q345GJ的幾何特征不定性 KA和材料性能不定性 KM統(tǒng)計(jì)參數(shù)。2007 年，重慶大學(xué)的杜風(fēng)茂[9]對(duì)鋼材截面幾何尺寸的不定性進(jìn)行了研究，并通過研究結(jié)果分析估計(jì)了 Q345GJ 鋼構(gòu)件截面幾何特性的某些統(tǒng)計(jì)特征值；盧立香

圖 1.1 中國西部國際博覽城Fig 1.1 Western China International Expo City圖 1.2 廣州電視塔Fig 1.2 Guangzhou TV Tower采用高強(qiáng)度、高性能鋼材的工程結(jié)構(gòu)體系可減輕結(jié)構(gòu)自重、提高結(jié)構(gòu)延性、減少地震作用，是橋梁、高層和大跨度鋼結(jié)構(gòu)必然的發(fā)展方向。GJ 鋼的應(yīng)用為發(fā)展新型鋼結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)造了條件，采用“高強(qiáng)度高建鋼”的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)發(fā)揮高性能鋼材和高強(qiáng)度鋼索的雙重優(yōu)勢(shì)，建筑結(jié)構(gòu)造型更加美觀輕巧[8]。1.1.3 GJ 鋼的研究進(jìn)展GJ 鋼的研究起步比較晚，在國內(nèi)主要是清華大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)和重慶大學(xué)的研究比較系統(tǒng)化。2006 年，重慶大學(xué)首先對(duì) GJ 鋼材性的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了研究，獲得了 Q345GJ的幾何特征不定性 KA和材料性能不定性 KM統(tǒng)計(jì)參數(shù)。2007 年，重慶大學(xué)的杜風(fēng)茂[9]對(duì)鋼材截面幾何尺寸的不定性進(jìn)行了研究，并通過研究結(jié)果分析估計(jì)了 Q345GJ 鋼構(gòu)件截面幾何特性的某些統(tǒng)計(jì)特征值；盧立香

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本文編號(hào)：2804119