冷彎薄壁型鋼（CFS）雙肢拼合箱形截面短柱是通過自攻螺釘將單肢C形及單肢U形截面構件連接而成的拼合截面柱。本文主要通過試驗研究和有限元分析的技術手段,探究了局部屈曲破壞模式下的CFS雙肢拼合箱形截面短柱的受力性能,并最終提出了一種關于雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲承載力的計算方法,具體進行了以下幾項工作:（1）試驗主要對一批CFS單肢C形、單肢U形和雙肢拼合箱形截面軸壓短柱進行試驗研究。詳細描述了試驗試件設計、試驗加載制度、試驗現(xiàn)象記錄與數(shù)據(jù)采集等,并對試驗結果進行了詳細的分析。（2）借助ABAQUS有限元分析軟件,對試驗各試件進行了模擬,并將模擬結果與試驗結果進行對比分析,驗證了有限元模型的可靠性。在此基礎上,進行了高厚比、高寬比和螺釘間距三個因素的變參數(shù)分析,得到結論:高厚比、高寬比對雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲極限承載力有很大影響,此外高寬比是影響試件最終屈曲模式的重要因素;螺釘間距對雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲極限承載力影響很小,此外,當螺釘間距小于或大于C形基本構件局部屈曲半波長度（λ_c）時,隨著螺釘間距的增大,雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲極限承載力呈下降... 

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 概述
        1.1.1 冷彎薄壁型鋼特點及應用
        1.1.2 拼合構件特點及應用
    1.2 問題的提出
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.3.1 拼合截面柱研究現(xiàn)狀
        1.3.2 局部屈曲理論研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的目的和主要研究內(nèi)容
第二章 CFS雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲性能試驗研究
    2.1 引言
    2.2 試驗研究的目的和內(nèi)容
        2.2.1 試驗目的
        2.2.2 試驗內(nèi)容
    2.3 試驗概況
        2.3.1 試件設計
        2.3.2 試驗裝置
        2.3.3 加載制度
        2.3.4 測點布置位置
        2.3.5 實測尺寸及初始缺陷
    2.4 材性試驗
    2.5 試驗過程及破壞特征
    2.6 試驗結果及分析
        2.6.1 荷載-軸向位移曲線
        2.6.2 荷載-側(cè)向位移曲線
        2.6.3 荷載-應變曲線
    2.7 本章小結
第三章 CFS雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲性能有限元分析
    3.1 引言
    3.2 非線性有限元理論
        3.2.1 幾何非線性
        3.2.2 材料非線性
        3.2.3 接觸非線性
    3.3 有限元模型建立及求解
        3.3.1 選擇單元類型、建立實體模型
        3.3.2 模型材料屬性
        3.3.3 接觸、邊界約束及荷載的施加
        3.3.4 網(wǎng)格劃分
        3.3.5 特征值屈曲分析
        3.3.6 結構非線性分析
        3.3.7 結果后處理
    3.4 有限元模型驗證
        3.4.1 試驗現(xiàn)象及破壞特征對比
        3.4.2 荷載-軸向位移曲線對比
        3.4.3 極限承載力對比
    3.5 本章小結
第四章 CFS雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲性能有限元變參數(shù)分析
    4.1 引言
    4.2 截面高厚比的影響
        4.2.1 有限元分析的極限承載力
        4.2.2 荷載-軸向位移曲線
    4.3 截面高寬比的影響
        4.3.1 有限元分析的極限承載力
        4.3.2 荷載-軸向位移曲線
    4.4 螺釘間距的影響
        4.4.1 有限元分析的極限承載力
        4.4.2 荷載-軸向位移曲線
    4.5 本章小結
第五章 CFS雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲承載力疊加法
    5.1 引言
    5.2 有效寬度法
        5.2.1 有效寬度法概念
        5.2.2 中國規(guī)范GB50018-2002 有效寬度法計算分析
        5.2.3 美國規(guī)范AISI有效寬度法計算分析
    5.3 直接強度法
        5.3.1 直接強度法計算方法
        5.3.2 美國規(guī)范AISI直接強度法計算結果分析
    5.4 雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲承載力設計疊加法
        5.4.1 計算模型
        5.4.2 基本組成單肢構件承載力計算式
        5.4.3 雙肢拼合箱形截面短柱局部屈曲承載力設計疊加法
        5.4.4 試驗驗證理論的正確性
        5.4.5 中美規(guī)范和本文疊加法計算結果對比分析
    5.6 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間參與科研和獲獎情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]螺釘間距對冷彎薄壁雙肢拼合箱形截面短柱承載力性能的影響[J]. 趙陽,周天華,李東.  鋼結構. 2018(12)
[2]冷彎薄壁U型鋼軸壓短柱承載力計算的直接強度法研究[J]. 李東,周天華,趙陽.  鋼結構. 2018(12)
[3]冷彎薄壁型鋼多肢拼合柱軸壓承載力計算方法對比分析[J]. 崔瑤,陳宇彤,宋世聰.  建筑鋼結構進展. 2019(06)
[4]冷彎薄壁型鋼板組約束作用研究[J]. 陳明,孟祥福.  鋼結構. 2018(09)
[5]冷彎薄壁C型鋼繞強軸偏心受壓構件的極限承載力[J]. 程睿,劉松松,黃宗明,石宇,崔佳,李哲剛.  土木建筑與環(huán)境工程. 2018(01)
[6]冷彎薄壁型鋼多肢拼合柱軸壓試驗研究[J]. 崔瑤,牛牧春,楊璐.  建筑鋼結構進展. 2017(06)
[7]薄壁C形受壓截面局部屈曲后的板組效應研究[J]. 路延,周天華,李文超,吳函恒.  華中科技大學學報(自然科學版). 2017(07)
[8]冷彎薄壁受壓C形截面局部屈曲荷載和承載力[J]. 路延,周天華,李文超,吳函恒.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(06)
[9]冷彎薄壁型鋼四肢拼合箱形柱偏壓受力性能試驗研究與數(shù)值分析[J]. 聶少鋒,霍洋洋,周天華,陶瑩,孫玉金.  土木工程學報. 2016(10)
[10]冷彎薄壁型鋼雙肢閉合截面拼合立柱軸壓性能有限元分析[J]. 羅鑫,周天華.  施工技術. 2015(S2)

碩士論文
[1]冷彎薄壁型鋼三肢半開口拼合柱軸向受力性能研究[D]. 張丹.長安大學 2015
[2]冷彎薄壁型鋼三肢開口T形拼合柱軸向受力性能研究[D]. 劉沛松.長安大學 2015



本文編號：3664916