隨著鋼構(gòu)件生產(chǎn)工藝的發(fā)展,方矩形鋼管構(gòu)件逐漸運用于建筑結(jié)構(gòu)中。大多數(shù)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所采用基于截面分類概念的構(gòu)件局部穩(wěn)定設(shè)計方法存在一些不足。連續(xù)強度設(shè)計方法（Continuous Strength Method,簡稱CSM）是一種基于構(gòu)件變形能力并能有效利用鋼材應(yīng)變硬化性能的設(shè)計方法。該方法在近年逐漸被運用在不銹鋼構(gòu)件和冷彎型鋼構(gòu)件承載力設(shè)計中,但其在熱軋構(gòu)件的設(shè)計理論仍不完善。本文運用有限元分析方法,對熱軋方矩形鋼管構(gòu)件在軸壓、受彎和壓彎狀態(tài)下的局部屈曲性能和歐、美、中國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范局部穩(wěn)定承載力設(shè)計公式進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并將CSM拓展到這類熱軋構(gòu)件的局部穩(wěn)定承載力設(shè)計中,主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）建立了考慮初始幾何缺陷和殘余應(yīng)力的熱軋方矩形鋼管有限元模型,與其他學(xué)者相關(guān)試驗結(jié)果對比驗證了有限元模型的可靠性,并考察了有限元模型對初始幾何缺陷的敏感性。結(jié)果表明:所建立有限元模型對初始幾何缺陷變化較不敏感。（2）基于有限元參數(shù)分析,研究了正則化寬厚比λ_p^—、高寬比H/B對構(gòu)件局部屈曲性能的影響。結(jié)果表明:隨著λ_p

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1國內(nèi)外著名鋼管結(jié)構(gòu)建筑物

在美國建筑工程行業(yè)中，方矩形鋼管與熱軋H型鋼的用量約為1:1。歐洲的機場、橋梁、商業(yè)建筑等公共建筑中都有大量運用方矩形鋼管，而且歐洲是熱成型方矩形鋼管的主要生產(chǎn)地[2]。在我國鋼結(jié)構(gòu)建筑中，所采用的構(gòu)件主要仍是熱軋H型鋼和各種焊接鋼構(gòu)件，方矩形鋼管作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)....

圖1.2熱軋鋼材典型應(yīng)力-應(yīng)變曲線

目前該方法在熱軋鋼構(gòu)件局部穩(wěn)定承載力設(shè)計的應(yīng)用還充完善。矩形鋼管構(gòu)件局部穩(wěn)定研究現(xiàn)狀和CSM方法研究的材料特性荷載情況下，鋼材標(biāo)準(zhǔn)試件單向均勻拉伸試驗時的應(yīng)力-應(yīng)熱軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)鋼曲線分為彈性階段、屈服階段、強化階應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系，斜率為材料的彈性模量E。當(dāng)應(yīng)點，材料進(jìn)入屈....

圖1.3熱軋鋼材線性材料本構(gòu)模型

為了簡化計算，現(xiàn)行國內(nèi)外規(guī)范通常假定鋼材為理想彈塑性體，即認(rèn)為在屈服點以前鋼材為完全彈性的，屈服點以后則為完全塑性，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線形狀為雙直線，如圖1.3(a)所示。為了考慮材料強化階段的性能，有學(xué)者采用三直線材料模型[13]，如圖1.3(b)。然而該模型假定了強化模量Es....

圖1.4方矩形截面初始局部幾何缺陷示意圖

(b)三折線強化模型[13](圖1.3熱軋鋼材線性材料本構(gòu)模型何初始缺陷與殘余應(yīng)力過程中存在不可避免的誤差，鋼構(gòu)缺陷。對于本文所研究長度較短的。局部幾何初始缺陷會對構(gòu)件的極限元數(shù)值模型更加貼近實際構(gòu)件通常采用以特征值屈曲分析得出布，如圖1.4所示。我國鋼結(jié)形截面翼緣板件的....

本文編號：4025978