高强钢焊接工字形截面压弯构件局部—整体相关屈曲

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用高强度钢材做成的构件长细比不宜太大,而板件宽厚比较大,因此,局部和整体相关屈曲很重要。对工字形截面构件,腹板局部屈曲并不意味着承载能力的丧失,适当放宽腹板高厚比,并利用腹板屈曲后强度,可以达到提高承载力、节约材料的目的。本文采用有限元法分析了腹板高厚比超限的Q460钢焊接工字形截面压弯构件的极限承载力;研究了腹板高厚比、翼缘宽厚比、构件长细比和偏心率对其相关屈曲性能的影响;对部分构件在不添加残余应力或初始几何缺陷时进行重新计算,分析了初始缺陷的影响;提出了计算Q460钢压弯构件局部-整体相关屈曲极限承载力的修正公式。研究表明,文中有限元模型能很好地模拟腹板高厚比超限的工字形截面压弯构件非线性屈曲性能。腹板高厚比增大,构件极限承载力提高,腹板屈曲后强度保持能力增大,构件延性增大。相反,翼缘宽厚比增大,极限承载力减小,腹板屈曲后强度保持能力减弱,延性降低。长细比增加,刚度明显减小,极限承载力降低,延性却增大。偏心率增大,弯曲变形起主导作用,跨中挠度急剧增加,而轴力的变化相对变缓。初始缺陷的存在对极限承载力降低作用显著。提出的修正公式计算结果与有限元结果吻合很好。
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