高性能混雜鋼梁抗彎性能研究.pdf

1、高性能鋼在強(qiáng)度、耐候、焊接、韌性、抗疲勞等方面的性能都取得了大幅度的提高，在大跨度橋梁和高層建筑的建設(shè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。美國(guó)新建和已建的一些橋梁不僅在設(shè)計(jì)中使用高性能鋼，而且還充分利用了混雜設(shè)計(jì)方法，在翼緣和腹板使用不同等級(jí)的鋼材，以求獲得更好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。 本文以美國(guó)ASTM A709標(biāo)準(zhǔn)中的高性能鋼HPS 70W為基本研究材料，通過(guò)非線性有限元方法分析了HPS混雜梁與HPS等強(qiáng)梁的抗彎性能。 理論部分闡述了混雜設(shè)計(jì)

2、的概念，說(shuō)明了對(duì)高性能鋼梁采用混雜設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。介紹了美國(guó)規(guī)范對(duì)于鋼梁轉(zhuǎn)動(dòng)能力R的定義及計(jì)算方法，通過(guò)對(duì)高性能鋼梁兩種不同失效模式的描述引入了國(guó)外文獻(xiàn)中關(guān)于高性能鋼梁塑性鉸截面處的兩種優(yōu)化側(cè)向支承方式。 計(jì)算部分首先建立了ANSYS有限元模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)3組HPS混雜梁與3組HPS等強(qiáng)梁進(jìn)行了非線性彈塑性計(jì)算，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)能力、破壞形態(tài)和承載力極值的分析，研究了翼緣寬厚比與支承方式對(duì)其抗彎性能的影響。驗(yàn)證了國(guó)外文獻(xiàn)