【摘要】：為研究Q420高強(qiáng)度等邊角鋼軸壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定受力性能與設(shè)計(jì)方法,該文采用有限元軟件ANSYS建立數(shù)值模型,并經(jīng)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證后進(jìn)行了大量參數(shù)分析,研究了構(gòu)件幾何初始缺陷、殘余應(yīng)力和鋼材屈強(qiáng)比對(duì)該類軸壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性能的影響,分析了已有設(shè)計(jì)方法的適用性。結(jié)果表明,構(gòu)件初始缺陷對(duì)其穩(wěn)定性能的影響與構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比及失穩(wěn)模態(tài)有關(guān),殘余應(yīng)力的影響與構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比有關(guān),鋼材屈強(qiáng)比的影響較小。基于數(shù)值計(jì)算結(jié)果建議了Q420高強(qiáng)度等邊角鋼軸壓構(gòu)件考慮板件局部屈曲相關(guān)作用的整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法,為補(bǔ)充和完善我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范提供了參考,同時(shí)也有利于促進(jìn)高強(qiáng)度鋼材在我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用。
[Abstract]:In order to study the overall stable mechanical performance and design method of Q420 high strength equilateral angle steel axial compression members, the finite element software ANSYS is used to establish the numerical model, and a large number of parameters are analyzed after comparison with the experimental results. The effects of geometric initial defects, residual stress and steel yield ratio on the overall stability of this kind of axial compression members are studied, and the applicability of the existing design methods is analyzed. The results show that the influence of initial defects on the stability of the component is related to the slenderness ratio and instability mode of the component, the influence of residual stress is related to the slenderness ratio of the component, and the effect of steel yield strength ratio is small. Based on the numerical results, a global stability design method for Q420 high strength equilateral angle steel axial compression members considering the local buckling of plates is proposed, which provides a reference for complementing and perfecting the design code of steel structures in China. At the same time, it is also helpful to promote the application of high strength steel in steel structure engineering in China.
【作者單位】： 土木工程安全與耐久教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室清華大學(xué)土木工程系;School
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51078205)
【分類號(hào)】：TU392.1

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 班慧勇;施剛;石永久;王元清;;高強(qiáng)度等邊單角鋼軸壓構(gòu)件穩(wěn)定設(shè)計(jì)研究回顧與問(wèn)題探討[J];四川建筑科學(xué)研究;2012年02期

2 施剛;劉釗;班慧勇;張勇;石永久;王元清;;高強(qiáng)度等邊角鋼軸心受壓局部穩(wěn)定的試驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2011年07期

3 施剛;班慧勇;石永久;王元清;;高強(qiáng)度鋼材鋼結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展綜述[J];工程力學(xué);2013年01期

4 施剛;石永久;王元清;;運(yùn)用ANSYS分析超高強(qiáng)度鋼材鋼柱整體穩(wěn)定特性[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2009年01期

5 班慧勇;施剛;劉釗;石永久;王元清;邢海軍;李茂華;;Q420等邊角鋼軸壓桿整體穩(wěn)定性能試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2011年02期

6 施剛;石永久;王元清;;超高強(qiáng)度鋼材鋼結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用[J];建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展;2008年04期

7 班慧勇;施剛;石永久;王元清;;Q460高強(qiáng)鋼焊接箱形截面軸壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性能研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2013年01期

8 班慧勇;施剛;石永久;王元清;;建筑結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度鋼材力學(xué)性能研究進(jìn)展[J];建筑結(jié)構(gòu);2013年02期

9 施剛;石永久;王元清;;超高強(qiáng)度鋼材焊接箱形軸心受壓柱整體穩(wěn)定的有限元分析[J];沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

10 班慧勇;施剛;邢海軍;李茂華;石永久;王元清;;Q420等邊角鋼軸壓桿穩(wěn)定性能研究(Ⅰ)——?dú)堄鄳?yīng)力的試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2010年07期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 班慧勇;高強(qiáng)度鋼材軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性能與設(shè)計(jì)方法研究[D];清華大學(xué);2012年

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 班慧勇;施剛;石永久;王元清;;高強(qiáng)度等邊單角鋼軸壓構(gòu)件穩(wěn)定設(shè)計(jì)研究回顧與問(wèn)題探討[J];四川建筑科學(xué)研究;2012年02期

2 王元清;林云;張延年;石永久;;Q460C高強(qiáng)鋼材對(duì)接焊縫的低溫力學(xué)性能試驗(yàn)[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年02期

3 施剛;王飛;戴國(guó)欣;王元清;石永久;;Q460C高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材循環(huán)加載試驗(yàn)研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

4 王衛(wèi)永;劉兵;李國(guó)強(qiáng);;高強(qiáng)度Q460鋼材高溫力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2012年S1期

5 王衛(wèi)永;李國(guó)強(qiáng);戴國(guó)欣;;軸心受壓高強(qiáng)度H型鋼柱抗火性能[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2010年10期

6 班慧勇;施剛;石永久;王元清;;超高強(qiáng)度鋼材焊接截面殘余應(yīng)力分布研究[J];工程力學(xué);2008年S2期

7 施剛;劉釗;班慧勇;張勇;石永久;王元清;;高強(qiáng)度等邊角鋼軸心受壓局部穩(wěn)定的試驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2011年07期

8 申紅俠;;高強(qiáng)度鋼焊接方形截面軸心受壓構(gòu)件的局部和整體相關(guān)屈曲[J];工程力學(xué);2012年07期

9 施剛;劉釗;班慧勇;張勇;石永久;王元清;;高強(qiáng)度角鋼軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法研究[J];工業(yè)建筑;2009年06期

10 施剛;班慧勇;石永久;王元清;;高強(qiáng)度鋼材鋼結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用及研究進(jìn)展[J];工業(yè)建筑;2012年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王曉波;劉志東;朱克進(jìn);;經(jīng)典工程高強(qiáng)高性能鋼材構(gòu)件制作技術(shù)研究[A];'2011全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

2 班慧勇;施剛;石永久;王元清;;超高強(qiáng)度鋼材鋼結(jié)構(gòu)受力性能研究[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（七）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)2008年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

3 劉釗;施剛;張勇;;超高強(qiáng)度鋼材軸心受壓構(gòu)件局部穩(wěn)定受力性能研究[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（七）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)2008年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

4 劉兵;王衛(wèi)永;;高強(qiáng)度鋼高溫材性及構(gòu)件抗火研究綜述[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究⑧——中國(guó)鋼協(xié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第12屆（ASSF-2010）學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2010年

5 林云;王元清;張延年;陳宏;;高強(qiáng)度鋼及其焊縫斷裂韌性的研究進(jìn)展[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究⑧——中國(guó)鋼協(xié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第12屆（ASSF-2010）學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2010年

6 施剛;班慧勇;石永久;王元清;;高強(qiáng)度鋼材鋼結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展綜述[A];第21屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅰ冊(cè)[C];2012年

7 王元清;宗亮;施剛;石永久;;特種鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究及其工程應(yīng)用[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（九）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第13屆(ISSF-2012)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2012年

8 石永久;王磊;王元清;;高強(qiáng)度鋼材鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)承載性能研究進(jìn)展[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（九）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第13屆(ISSF-2012)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2012年

9 劉希月;王元清;石永久;陳宏;;高強(qiáng)度鋼材鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造及節(jié)點(diǎn)脆性斷裂的研究[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（九）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第13屆(ISSF-2012)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2012年

10 姜雪;施剛;張勇;王元清;石永久;;高強(qiáng)度鋼材鋼管受壓性能和設(shè)計(jì)方法[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（九）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第13屆(ISSF-2012)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 楊隆宇;特高壓輸電塔組合截面構(gòu)件承載力理論與試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 薛強(qiáng);考慮二階效應(yīng)的鋼框架抗震設(shè)計(jì)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2012年

3 班慧勇;高強(qiáng)度鋼材軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性能與設(shè)計(jì)方法研究[D];清華大學(xué);2012年

4 付波;板件延性系數(shù)和面向抗震設(shè)計(jì)的鋼截面分類[D];浙江大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄧椿森;高強(qiáng)度鋼材壓彎構(gòu)件滯回性能數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究[D];北京交通大學(xué);2011年

2 趙改改;Q345GJ鋼H型截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性能研究[D];重慶大學(xué);2011年

3 劉廣鵬;變電構(gòu)架中高架柱與人字柱連接節(jié)點(diǎn)受力性能有限元分析[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

4 盧海陸;變電構(gòu)架高架柱與人字柱連接節(jié)點(diǎn)受力性能試驗(yàn)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

5 屈文楊;方管Warren桁架受壓腹桿平面外穩(wěn)定性研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

6 雷小雨;Q420高強(qiáng)等邊角鋼軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

7 宮永麗;常用金屬管混凝土柱力學(xué)性能的試驗(yàn)和理論研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

8 劉釗;高強(qiáng)度鋼材軸心受壓構(gòu)件局部穩(wěn)定受力性能研究[D];北京交通大學(xué);2010年

9 關(guān)建;不銹鋼構(gòu)件螺栓連接節(jié)點(diǎn)及焊接工形截面殘余應(yīng)力研究[D];北京交通大學(xué);2012年

10 許可冉;高性能鋼預(yù)應(yīng)力梁柱構(gòu)件極限承載性能研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李振寶;石鹿言;刑海軍;唐貞云;楊小強(qiáng);;Q420雙角鋼十字組合截面壓桿承載力試驗(yàn)[J];電力建設(shè);2009年09期

2 施菁華;秦慶芝;帥群;鄧洪洲;吳國(guó)強(qiáng);;Q460特高壓雙回路鋼管塔真型試驗(yàn)分析[J];電力建設(shè);2011年04期

3 施剛;王飛;戴國(guó)欣;王元清;石永久;;Q460C高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材循環(huán)加載試驗(yàn)研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

4 于海豐;張耀春;;中美歐鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法比較[J];低溫建筑技術(shù);2006年06期

5 林云;王元清;張延年;石永久;;Q460C高強(qiáng)鋼材斷裂韌性的彈塑性有限元分析[J];低溫建筑技術(shù);2012年02期

6 李正良;劉紅軍;張東英;李茂華;;Q460高強(qiáng)鋼在1000kV桿塔的應(yīng)用[J];電網(wǎng)技術(shù);2008年24期

7 史世倫;李正良;張東英;;高強(qiáng)等邊角鋼軸壓構(gòu)件承載力研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2009年20期

8 李正良;孟路希;李茂華;;軸心受壓Q460等邊角鋼局部屈曲穩(wěn)定分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

9 王輔;吳惠弼;;考慮殘余應(yīng)力、初彎曲和初偏心影響的焊接方管柱強(qiáng)度[J];工程力學(xué);1985年03期

10 班慧勇;施剛;石永久;王元清;;超高強(qiáng)度鋼材焊接截面殘余應(yīng)力分布研究[J];工程力學(xué);2008年S2期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 施剛;石永久;王元清;;超高強(qiáng)度鋼材鋼結(jié)構(gòu)的受力性能和工程應(yīng)用[A];第16屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅱ冊(cè)）[C];2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 劉盼;高強(qiáng)等邊角鋼極限承載力及穩(wěn)定性試驗(yàn)與分析[D];重慶大學(xué);2008年

2 拓燕艷;Q460高強(qiáng)角鋼軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性的理論與試驗(yàn)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

3 薛振農(nóng);Q460高強(qiáng)角鋼兩端偏心壓桿力學(xué)性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

4 王翰哲;兩端偏心受壓的Q460熱軋等邊單角鋼整體穩(wěn)定承載力試驗(yàn)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

5 范金凱;Q460高強(qiáng)等邊單角鋼軸心受壓桿件的理論與試驗(yàn)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

6 魏鵬;Q460高強(qiáng)角鋼軸壓桿肢件寬厚比限值試驗(yàn)與理論研究[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

7 孟路希;Q460等邊角鋼穩(wěn)定承載力的試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2009年

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 梁學(xué)偉;等邊角鋼重心位置近似速算法[J];設(shè)備管理與維修;1998年11期

2 任治章;等邊角鋼四肢方陣式格構(gòu)柱截面設(shè)計(jì)的近似方法[J];力學(xué)與實(shí)踐;1997年02期

3 李正良;史世倫;張東英;;Q460等邊單角鋼壓桿的局部屈曲[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

4 牛彥貴 ,謝全保 ,牛英杰 ,王鐵男;拱板吊裝[J];建筑工人;2002年02期

5 董寶珩;;鋼筋探測(cè)器[J];工業(yè)建筑;1979年03期

6 班慧勇;施剛;劉釗;石永久;王元清;邢海軍;李茂華;;Q420等邊角鋼軸壓桿整體穩(wěn)定性能試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2011年02期

7 黃儀;;柱縱筋補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)[J];福建建筑;2009年01期

8 惠穎;張沛;;用我國(guó)規(guī)范計(jì)算高強(qiáng)度冷彎薄壁型鋼柱的適用性[J];鋼結(jié)構(gòu);2007年02期

9 李正良;孟路希;李茂華;;軸心受壓Q460等邊角鋼局部屈曲穩(wěn)定分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

10 ;信息[J];建筑機(jī)械化;1988年10期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 彭興黔;;等邊角鋼四肢方陣格構(gòu)柱截面的優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];第八屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅰ卷）[C];1999年

2 李正良;劉盼;張東英;;高強(qiáng)等邊角鋼Q460穩(wěn)定承載力試驗(yàn)研究[A];第17屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅰ冊(cè)）[C];2008年

3 蔡紹懷;;大跨空間結(jié)構(gòu)與民族形式建筑的結(jié)合——重慶人民大禮堂穹頂鋼網(wǎng)殼設(shè)計(jì)與施工簡(jiǎn)介[A];第六屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1996年

4 陳加才;陳其林;陳旗;;反力墻與反力臺(tái)座施工技術(shù)[A];第十七屆華東六省一市建筑施工技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

5 陳健;蔣路;何�？�;;冷成型單角鋼軸壓桿的穩(wěn)定性能研究[A];第五屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

6 鄭慧;郭耀杰;;四肢綴條柱和四肢綴板柱在變電站中的應(yīng)用比較[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（六）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)2006年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 史世倫;特高壓輸電塔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性理論及試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2010年

2 張春濤;腐蝕環(huán)境和風(fēng)振疲勞耦合作用下輸電塔線體系疲勞性能研究[D];重慶大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 雷小雨;Q420高強(qiáng)等邊角鋼軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

2 唐寬;農(nóng)村砌體房屋危險(xiǎn)性分析及處理方法研究[D];湖南大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：2484416