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随着我国建筑行业的迅速发展,越来越多的建筑结构呈现跨度大、层数多的特点,作为建筑材料的高强度钢材已成为建造首选用材。高强度钢材的使用不但可以减轻结构自重,而且还能减小构件截面尺寸、增大建筑使用空间,但此类材料的构件极易失稳破坏,因此,开展高强度钢材的稳定性研究工作十分重要。论文通过试验研究、仿真模拟和理论研究相结合的方法,研究了460MPa、550MPa、690MPa、800MPa和960MPa五种不同屈服强度高强钢工字形截面构件的局部屈曲承载力,并提出了高强钢工字形截面轴心受压构件屈曲承载力的设计建议方法。(1)通过单向拉伸试验测得厚度为7mm的800MPa钢材的材料力学性能指标,并与其他强度钢材的材料力学性能进行比较,结果表明,高强度钢材的屈强比多小于0.8,且大部分高强钢断后伸长率都在20%以上,此外,钢材的极限应变随着钢材的屈服强度的提高而减小。通过分割法测得试件截面纵向残余应力分布模式。通过开展12个不同长细比、宽厚比的焊接工字形截面试件的局部屈曲试验,研究了800MPa高强钢轴心受压构件的局部屈曲稳定性能,结果表明,试件极限承载力随着长细比的增大而减小,随着翼缘和腹板的宽厚比的增大而增大,局部屈曲承载力随着翼缘和腹板的宽厚比的增大而增大,但其受长细比影响较小。(2)利用有限元软件ANSYS建立模型,并将460MPa、550MPa、690MPa、800MPa和960MPa五种不同屈服强度高强度焊接工字形截面试件已有的试验结果与模拟结果进行对比。结果表明,所有试件局部屈曲后极限承载力的数值分析结果和试验结果误差的平均值为-1.38%,标准差为4.98%;局部屈曲承载力的数值分析结果和试验结果误差的平均值和标准差分别为-0.2%和4.28%。数值模拟结果与试验结果相比误差较小,因此该模型用于下一章节的参数化分析。(3)对460MPa、550MPa、690MPa、800MPa和960MPa五种不同屈服强度的高强钢工字形截面构件屈曲性能进行有限元参数化分析,主要研究翼缘板宽厚比、腹板高厚比、构件长细比、钢材屈服强度和构件初始缺陷之间的关系。结果表明,构件局部屈曲承载力和屈曲后极限承载力都与板件宽厚比密切相关;宽厚比超限构件的极限承载力和局部屈曲承载力对长细比不敏感;局部屈曲承载力受钢材屈服强度的影响程度随着宽厚比的增大而减小;初始几何缺陷和残余应力对构件的局部屈曲后极限承载力的影响较小,而对构件的局部屈曲承载力影响较大。(4)基于上述五种不同屈服强度高强度焊接工字形截面试件的试验和有限元分析结果,提出了高强钢轴心受压构件局部屈曲承载力和局部屈曲后极限承载力的计算方法,并将建议公式计算结果与国内外规范计算值和试验值进行了比较,结果表明建议公式具有较好准确性和安全性。