鋼材因強度高、自重輕、抗震性能好等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中,隨著大跨度鋼結(jié)構(gòu)和超高層建筑的設(shè)計和修建,高強鋼材逐漸得到使用。鋼材不耐火的缺點使得火災(zāi)對于建筑鋼結(jié)構(gòu)的危害很大,局部火災(zāi)下建筑結(jié)構(gòu)中的某些構(gòu)件發(fā)生嚴(yán)重或輕微損壞,在進行修補和加固后仍可繼續(xù)使用,預(yù)測火災(zāi)后構(gòu)件的剩余承載力至關(guān)重要�；馂�(zāi)產(chǎn)生的高溫不僅影響鋼柱截面殘余應(yīng)力分布情況,還因材料力學(xué)性能的降低而影響火災(zāi)后的穩(wěn)定承載力,本文對高強Q690鋼焊接截面柱受火后殘余應(yīng)力及軸壓穩(wěn)定性能進行試驗研究及有限元分析,提出設(shè)計方法和簡化計算公式,主要完成了以下幾方面工作:(1)采用切條法測量了6個高強Q690鋼焊接H形、箱形截面試件在常溫下和600℃、800℃后的截面殘余應(yīng)力大小與分布,并與普通Q235鋼和高強Q460鋼研究結(jié)果進行對比分析�；谠囼灁�(shù)據(jù)和國內(nèi)外關(guān)于殘余應(yīng)力的研究,提出了兩種截面形式高溫后的殘余應(yīng)力模型,以及殘余應(yīng)力降低系數(shù)。(2)使用ANSYS軟件模擬試件焊接及受熱過程,得到焊接殘余應(yīng)力和高溫后殘余應(yīng)力有限元分析結(jié)果,再與試驗結(jié)果進行對比驗證;分析參數(shù)受火溫度、恒溫時間及蠕變變形對高溫下及高溫后殘余應(yīng)力分布及大小的影響...

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
主要符號
1 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 高強鋼焊接截面柱殘余應(yīng)力研究
        1.2.1 殘余應(yīng)力測量技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 常溫下高強鋼殘余應(yīng)力研究
        1.2.3 高溫下及高溫后殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
    1.3 高強鋼結(jié)構(gòu)受火性能研究
        1.3.1 高強鋼高溫下及高溫后力學(xué)性能研究
        1.3.2 鋼柱受火后受力性能研究
    1.4 課題研究目標(biāo)及內(nèi)容
        1.4.1 研究目標(biāo)
        1.4.2 研究內(nèi)容
2 高強度Q690 鋼焊接截面高溫后殘余應(yīng)力試驗
    2.1 材料力學(xué)性能
        2.1.1 常溫力學(xué)性能
        2.1.2 高溫后力學(xué)性能
    2.2 試驗概況
        2.2.1 試件設(shè)計
        2.2.2 試驗裝置與試驗方法
        2.2.3 試驗過程
    2.3 試驗結(jié)果
        2.3.1 溫度測量結(jié)果
        2.3.2 殘余應(yīng)力修正值
        2.3.3 殘余應(yīng)力結(jié)果
    2.4 與普通Q235 鋼、高強Q460 鋼截面殘余應(yīng)力的對比
    2.5 高溫后殘余應(yīng)力分布模型
        2.5.1 Q690 鋼焊接截面常溫下殘余應(yīng)力分布模型
        2.5.2 Q690 鋼焊接截面高溫后殘余應(yīng)力分布模型
        2.5.3 模型與試驗結(jié)果對比
    2.6 本章小結(jié)
3 高強Q690 鋼柱受火后受力性能試驗
    3.1 試驗概況
        3.1.1 試件設(shè)計
        3.1.2 試驗裝置與試驗方法
        3.1.3 試件初始缺陷測量
        3.1.4 試驗過程
    3.2 試驗結(jié)果及分析
        3.2.1 試驗現(xiàn)象
        3.2.2 溫度測量結(jié)果
        3.2.3 荷載-撓度曲線
        3.2.4 荷載-軸向位移曲線
        3.2.5 荷載-應(yīng)變曲線
        3.2.6 荷載-轉(zhuǎn)角曲線
        3.2.7 試驗結(jié)果與規(guī)范對比
    3.3 本章小結(jié)
4 高強Q690 鋼焊接截面受火后殘余應(yīng)力有限元分析
    4.1 有限元分析理論
        4.1.1 焊接分析理論
        4.1.2 受熱分析理論
    4.2 材料屬性參數(shù)
        4.2.1 物理參數(shù)
        4.2.2 力學(xué)參數(shù)
    4.3 焊接分析
        4.3.1 單元類型和網(wǎng)格劃分
        4.3.2 溫度場分析
        4.3.3 焊接應(yīng)力場分析
    4.4 受熱分析
    4.5 有限元分析結(jié)果
        4.5.1 H形截面
        4.5.2 箱形截面
    4.6 參數(shù)分析
        4.6.1 受火溫度
        4.6.2 恒溫時間
        4.6.3 蠕變
    4.7 高溫下及高溫后殘余應(yīng)力降低系數(shù)
        4.7.1 高強Q690 鋼截面殘余應(yīng)力降低系數(shù)
        4.7.2 殘余應(yīng)力降低系數(shù)計算公式
    4.8 本章小結(jié)
5 高強Q690 鋼柱受火后受力性能有限元分析
    5.1 屈曲分析理論
        5.1.1 彈性屈曲
        5.1.2 彈塑性屈曲
    5.2 有限元模型
        5.2.1 本構(gòu)關(guān)系
        5.2.2 單元類型和網(wǎng)格劃分
        5.2.3 邊界條件
        5.2.4 初始條件
        5.2.5 分析步驟
        5.2.6 模型驗證
    5.3 參數(shù)分析
        5.3.1 受火溫度
        5.3.2 冷卻方式
        5.3.3 長細(xì)比
        5.3.4 殘余應(yīng)力
    5.4 與普通Q235 鋼柱和高強Q460 鋼柱的對比
    5.5 本章小結(jié)
6 高強Q690 鋼柱火災(zāi)后剩余承載力簡化計算方法
    6.1 鋼柱高溫下軸心受壓承載力計算方法
    6.2 高強Q690 鋼柱火災(zāi)后剩余承載力簡化計算方法
    6.3 算例
    6.4 本章小結(jié)
7 研究結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
附錄
    A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目
    C 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的學(xué)術(shù)會議
    D 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號：3875649