本文關(guān)鍵詞：基于試驗(yàn)的Q460GJ鋼焊接H形梁整體穩(wěn)定性及設(shè)計(jì)參數(shù)研究

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【摘要】：鋼結(jié)構(gòu)因其輕質(zhì)高強(qiáng)、材質(zhì)均勻、密封良好、施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。隨著超高層、大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的不斷涌現(xiàn),具備良好的抗震性能、焊接性能以及抗撕裂性能等優(yōu)勢(shì)的高性能建筑結(jié)構(gòu)用鋼—GJ系列鋼應(yīng)運(yùn)而生,并在中央電視臺(tái)新臺(tái)址主樓、國(guó)家體育場(chǎng)和新加坡圣淘沙名勝世界鋼結(jié)構(gòu)工程等國(guó)內(nèi)外重大項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用。然而GJ系列鋼構(gòu)件的試驗(yàn)研究相對(duì)匱乏,設(shè)計(jì)參數(shù)研究還處于初始階段,設(shè)計(jì)指標(biāo)還未列入相關(guān)規(guī)范中,這就阻礙了GJ系列鋼的推廣和應(yīng)用。所以對(duì)GJ系列鋼,特別是高強(qiáng)度GJ鋼的研究是十分必要的。本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(NO.51578089),開展了高強(qiáng)度Q460GJ鋼焊接H形梁整體穩(wěn)定試驗(yàn)及設(shè)計(jì)參數(shù)研究。主要研究?jī)?nèi)容概括如下:(1)理論指導(dǎo):對(duì)比了中美歐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法的不同之處;采用可靠度理論求解材料抗力分項(xiàng)系數(shù),并校核結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度指標(biāo)。(2)試驗(yàn)研究:本文對(duì)兩種高寬比、四種跨度共計(jì)八根雙軸對(duì)稱Q460GJ鋼焊接H形梁進(jìn)行整體穩(wěn)定試驗(yàn)研究,其鋼梁的受力狀態(tài)為跨中集中受荷且有側(cè)向支撐。通過試驗(yàn)得到荷載-位移關(guān)系、荷載-應(yīng)變關(guān)系及穩(wěn)定極限承載力等結(jié)果,并將結(jié)果與中美歐規(guī)范中相應(yīng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比分析。(3)參數(shù)化分析:利用有限元軟件ABAQUS建立包含初始幾何缺陷和實(shí)測(cè)殘余應(yīng)力的有限元模型,使用驗(yàn)證有效的有限元模型進(jìn)行參數(shù)化分析,將其分析結(jié)果作為構(gòu)件抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)。同時(shí)對(duì)比了有限元結(jié)果與中美歐規(guī)范,以說明各國(guó)規(guī)范的適用性。(4)可靠度研究:根據(jù)材性試驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)資料,求得Q460GJ鋼材料性能不定性參數(shù);根據(jù)試驗(yàn)和有限元結(jié)果與中國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)比分析,得到計(jì)算模式不定性統(tǒng)計(jì)參數(shù);結(jié)合幾何不定性統(tǒng)計(jì)參數(shù)求得結(jié)構(gòu)抗力不定性;根據(jù)獲得的抗力不定性參數(shù)求出Q460GJ鋼材料抗力分項(xiàng)系數(shù),并依據(jù)建議的抗力分項(xiàng)系數(shù)校驗(yàn)可靠指標(biāo),最后提出Q460GJ鋼設(shè)計(jì)參數(shù)建議值。本文創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)首次通過試驗(yàn)研究了高強(qiáng)度Q460GJ鋼焊接H形梁在跨中集中受荷且有側(cè)向支撐狀態(tài)下的整體穩(wěn)定性能。(2)首次通過試驗(yàn)研究獲得Q460GJ鋼梁的計(jì)算模式不定性統(tǒng)計(jì)參數(shù)。(3)首次通過試驗(yàn)研究提出了Q460GJ鋼的設(shè)計(jì)參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：Q460GJ鋼 焊接H形梁 整體穩(wěn)定性 試驗(yàn)研究 可靠度 設(shè)計(jì)參數(shù)
【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】：2016
【分類號(hào)】：TU391
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-12
• 主要符號(hào)12-14
• 1 緒論14-24
• 1.1 引言14
• 1.2 GJ鋼的應(yīng)用和研究14-18
• 1.2.1 GJ鋼簡(jiǎn)介14-15
• 1.2.2 GJ鋼工程應(yīng)用15-17
• 1.2.3 GJ鋼研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 受彎構(gòu)件研究進(jìn)展18-21
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-24
• 2 受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定計(jì)算方法及可靠度理論24-36
• 2.1 引言24
• 2.2 受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定計(jì)算和設(shè)計(jì)方法24-30
• 2.2.1 受彎構(gòu)件彎扭屈曲的臨界彎矩24-26
• 2.2.2 國(guó)內(nèi)外受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法對(duì)比26-30
• 2.3 結(jié)構(gòu)可靠度理論與分析方法30-35
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)可靠度理論30-32
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)可靠度分析方法32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3 Q460GJ鋼梁整體穩(wěn)定承載力試驗(yàn)研究36-58
• 3.1 引言36
• 3.2 Q460GJ鋼材性試驗(yàn)36-38
• 3.3 Q460GJ鋼梁整體穩(wěn)定承載力試驗(yàn)38-53
• 3.3.1 試件設(shè)計(jì)和加工38-39
• 3.3.2 試驗(yàn)裝置和測(cè)點(diǎn)布置39-44
• 3.3.3 試件幾何初始缺陷44-45
• 3.3.4 試驗(yàn)過程及現(xiàn)象45-46
• 3.3.5 試驗(yàn)結(jié)果與分析46-53
• 3.4 試驗(yàn)結(jié)果與規(guī)范對(duì)比53-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 4 Q460GJ鋼梁整體穩(wěn)定性能有限元分析58-74
• 4.1 引言58
• 4.2 屈曲分析58
• 4.3 有限元模型建立58-63
• 4.3.1 材料本構(gòu)關(guān)系58-60
• 4.3.2 單元選取與劃分60-61
• 4.3.3 邊界條件61-62
• 4.3.4 施加幾何初始缺陷與殘余應(yīng)力62-63
• 4.4 驗(yàn)證有限元模型63-66
• 4.5 參數(shù)化數(shù)值模擬66-72
• 4.5.1 參數(shù)化分析66-67
• 4.5.2 數(shù)值模擬結(jié)果與規(guī)范對(duì)比67-72
• 4.6 本章小結(jié)72-74
• 5 Q460GJ鋼梁設(shè)計(jì)參數(shù)分析74-94
• 5.1 引言74
• 5.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力不定性研究74-80
• 5.2.1 材料性能的不定性74-76
• 5.2.2 幾何參數(shù)的不定性76-77
• 5.2.3 計(jì)算模式的不定性77-80
• 5.2.4 抗力不定性80
• 5.3 Q460GJ鋼梁抗力分項(xiàng)系數(shù)研究80-88
• 5.3.1 分項(xiàng)系數(shù)的確定80-82
• 5.3.2 Q460GJ鋼梁抗力分項(xiàng)系數(shù)計(jì)算82-88
• 5.4 可靠度分析88-92
• 5.5 設(shè)計(jì)參數(shù)建議值92
• 5.6 本章小結(jié)92-94
• 6 結(jié)論與展望94-96
• 6.1 結(jié)論94
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)94
• 6.3 展望94-96
• 致謝96-98
• 參考文獻(xiàn)98-104
• 附錄104
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間書寫的論文目錄104
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目104
• C. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的學(xué)術(shù)會(huì)議104

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