高強度鋼材焊接圓鋼管軸心受壓整體穩(wěn)定性能研究.pdf

1、隨著冶金工藝和鋼結(jié)構(gòu)加工制造技術(shù)的不斷提高，高強度鋼材鋼結(jié)構(gòu)的工程實踐日益增多，世界各地已有很多大型建筑和橋梁結(jié)構(gòu)采用了高強度鋼材。高強度鋼材焊接圓鋼管主要應(yīng)用在桁架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼以及輸電鐵塔等結(jié)構(gòu)形式中，能夠充分發(fā)揮圓鋼管的受力性能優(yōu)勢。有關(guān)高強度焊接圓鋼管受力性能的研究尚處于起步階段，尤其缺乏高強度焊接圓鋼管軸心受壓構(gòu)件的殘余應(yīng)力分布、整體穩(wěn)定性能等方面的研究成果，無法保證相關(guān)工程設(shè)計的合理性和可靠性。
　　本文介紹了高強度鋼材

2、焊接圓鋼管的工程應(yīng)用及其軸壓構(gòu)件穩(wěn)定性能的研究現(xiàn)狀，并總結(jié)了國內(nèi)外規(guī)范關(guān)于此類構(gòu)件的軸心受壓穩(wěn)定設(shè)計方法。為全面研究高強度焊接圓鋼管軸壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定受力性能，本文首先針對9個焊接圓鋼管試件（包括6種截面尺寸、2種鋼材強度、2種焊接方式以及2種表面處理方式）進行了殘余應(yīng)力試驗研究，得到了不同焊接圓鋼管試件沿全截面分布的縱向殘余應(yīng)力數(shù)值大小，并基于大量的測量原始數(shù)據(jù)，提出了焊接圓鋼管截面殘余應(yīng)力的分布模型及計算公式，為構(gòu)件整體穩(wěn)定性能的研

3、究提供依據(jù);其次，針對24個Q420高強度鋼材埋弧焊接圓鋼管柱進行了軸心受壓試驗研究，基于試驗結(jié)果分析了其失穩(wěn)變形特征，比較了試件整體穩(wěn)定系數(shù)試驗值與國內(nèi)外規(guī)范柱子曲線計算值的關(guān)系;再次，本文運用通用有限元軟件ANSYS建立了能夠考慮幾何初始缺陷及截面殘余應(yīng)力影響的三維有限元模型，對所有試件的整體穩(wěn)定受力性能進行了有限元分析，并通過與試驗結(jié)果的對比，驗證了有限元模型的準(zhǔn)確性和可靠性;最后，采用驗證后的有限元模型計算了480個高強度焊接圓