由于近年來材料加工制造工藝的完善和提高,高強度鋼材已逐漸應(yīng)用于建筑、橋梁、風(fēng)電等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,且取得了較好的經(jīng)濟效益。圓管構(gòu)件因其具有截面對稱、扭轉(zhuǎn)剛度大、受風(fēng)面積小、美觀等特點受到了工程師和建筑師的青睞,工程應(yīng)用廣泛。然而,相較于普通強度鋼材,高強度鋼材結(jié)構(gòu)構(gòu)件力學(xué)性能尚不明確,各國規(guī)范對其穩(wěn)定承載力的計算僅為沿用普通鋼材的計算方法。因此,本文緊密結(jié)合各國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范相關(guān)條文及現(xiàn)有文獻(xiàn)研究成果,對Q460、Q690、Q960、Q1350四種高強度鋼材軸壓圓管短柱局部穩(wěn)定性能展開詳細(xì)的分析和研究,主要內(nèi)容如下:(1)對現(xiàn)有文獻(xiàn)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理和歸納,以此建立一個針對于高強度鋼材軸壓圓管短柱穩(wěn)定性研究的試驗數(shù)據(jù)庫(Experimental Database);對比試驗結(jié)果與各國規(guī)范中高強鋼圓管軸壓短柱徑厚比限值計算公式之間的關(guān)系。利用參數(shù)化建模分析平臺批量建立圓管軸壓短柱有限元模型;對Q460、Q690、Q960和Q1350四種高強度鋼材圓管軸壓短柱有限元計算結(jié)果進(jìn)行深入分析并結(jié)合理論公式推導(dǎo)提出更加準(zhǔn)確、可靠,且適用于高強度鋼材圓管軸壓短柱的徑厚比限值計算公式。(2)比較各國規(guī)范及文獻(xiàn)對圓管構(gòu)件局部幾何初始缺陷幅值的規(guī)定,并通過一致缺陷模態(tài)法分別將各類幾何初始缺陷引入圓管軸壓短柱進(jìn)行參數(shù)化有限元分析以探究其對構(gòu)件極限承載力的影響;比較各構(gòu)件有限元計算結(jié)果,得到了幾何初始缺陷幅值對高強圓鋼管軸壓短柱極限承載力的影響與構(gòu)件徑厚比的關(guān)系。(3)基于現(xiàn)有文獻(xiàn)對圓管構(gòu)件在軸壓荷載作用下延性的定義,分別對屈服強度為460MPa、690MPa、960MPa及1350MPa圓管軸壓短柱的延性進(jìn)行深入研究,得到構(gòu)件延性指數(shù)與其徑厚比之間的關(guān)系,并探究高強鋼圓管構(gòu)件徑厚比限值修正對其延性的影響;對不同徑厚比圓管軸壓短柱進(jìn)行有限元分析,探究徑厚比變化對構(gòu)件最終失效模式的影響。(4)利用已驗證的有限元模型對徑厚比較大的薄壁構(gòu)件屈曲后強度進(jìn)行深入的有限元分析,并與美國、歐洲、加拿大、澳大利亞及我國相關(guān)規(guī)范設(shè)計方法做對比,探究現(xiàn)有規(guī)范局部穩(wěn)定承載力計算方法對Q460、Q690、Q960及Q1350四類高強度鋼材圓管軸壓短柱的適用性。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU392.3
【部分圖文】：

抗震性能優(yōu)越且耐久性良好的特點，這恰符合港珠澳大橋項目乃至我國未來幾個世紀(jì)提倡的標(biāo)準(zhǔn)化裝配式結(jié)構(gòu)體系建設(shè)理念。圖1-1 World Trade Center 圖1-2 國家體育場圖1-3 港珠澳大橋圓管構(gòu)件是目前工程結(jié)構(gòu)中常用的截面形式，根據(jù)其生產(chǎn)方式不同，可將其分成無縫熱軋圓鋼管和有縫焊接圓鋼管兩大類。有縫焊接圓管構(gòu)件適用于構(gòu)件直徑較大，且徑

倡的標(biāo)準(zhǔn)化裝配式結(jié)構(gòu)體系建設(shè)理念。圖1-1 World Trade Center 圖1-2 國家體育場圖1-3 港珠澳大橋圓管構(gòu)件是目前工程結(jié)構(gòu)中常用的截面形式，根據(jù)其生產(chǎn)方式不同，可將其分成無縫熱軋圓鋼管和有縫焊接圓鋼管兩大類。有縫焊接圓管構(gòu)件適用于構(gòu)件直徑較大，且徑

空心圓鋼管的應(yīng)用越來越多，如廣州新白云國際機場航站樓，西安國際會展中心，江蘇淮安體育場（圖 1-4）和廣州琶洲國際會展中心（圖 1-5）等等大跨度空間結(jié)構(gòu)。圖1-4 江蘇淮安體育中心 圖1-5 廣州琶洲國際會展中心
【參考文獻(xiàn)】

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2 施剛;姜雪;周文靜;王秀麗;;焊接圓鋼管殘余應(yīng)力試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2014年11期

3 魏言磊;郭詠華;孫清;張斌;;Q690高強鋼管軸心受壓局部穩(wěn)定性研究[J];土木工程學(xué)報;2013年05期

4 郭彥林;劉濤;;箱形截面構(gòu)件局部與整體相關(guān)穩(wěn)定承載力的直接強度設(shè)計法[J];工業(yè)建筑;2009年09期

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3 安士龍;薄壁圓鋼管軸壓短柱力學(xué)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

本文編號：2871606