四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱軸壓承載力性能研究.pdf

1、四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱是由四根單肢C型冷彎薄壁型鋼基本構(gòu)件通過自攻自鉆螺釘拼接而成的一種承重構(gòu)件。本文采用試驗和數(shù)值分析兩種方法，對四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱的軸壓承載力性能進行了研究，并提出了建議設(shè)計方法。
　　 首先，對不同長細比的單肢C型基本構(gòu)件及四肢拼合截面構(gòu)件進行了軸壓承載力試驗研究。詳細介紹了試驗裝置、試驗方法、試件破壞過程及對試驗結(jié)果的分析等。依據(jù)試驗，考察了四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面軸壓柱的受力機理及破壞模

2、式。試驗結(jié)果表明：四肢拼合截面軸壓柱構(gòu)件具有“1×4≥4”的拼合效應(yīng)。
　　 然后，采用ANSYS有限元程序?qū)鋸澅”谛弯撦S壓柱進行數(shù)值模擬分析。建立了考慮幾何非線性、材料非線性以及接觸問題的冷彎薄壁型鋼軸壓柱有限元模型。將有限元分析與試驗結(jié)果進行對比，驗證有限元模型的正確性。在此基礎(chǔ)上，對四肢拼合軸壓柱有限元模型進行合理的簡化，并對長細比、螺釘間距、截面翼緣寬厚比等影響因素進行參數(shù)分析，結(jié)果表明：減小長細比及截面翼緣寬厚比可以

3、顯著提高四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱軸壓承載力；連接螺釘間距在150mm～450mm之間變化時，對四肢拼合柱軸壓承載力影響不大，可以保證其整體協(xié)同工作性能。
　　 最后，在試驗及數(shù)值分析的基礎(chǔ)上，對四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱軸壓承載力的設(shè)計方法進行了探討。提出了適合四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱軸壓承載力計算的計算長度折減法和拼合效應(yīng)修正法，通過與有限元結(jié)果和試驗結(jié)果的對比分析，驗證了這兩種方法的可行性。最終以GB50018-2