摘要：目的将连续强度法(Continuous Strength Method,CSM)应用到6061-T6铝合金箱型截面轴压构件稳定承载力预测上,解决连续强度法仅适用于计算构件截面承载能力的问题。方法采用有限元软件ABAQUS建立试件的有限元模型,在已有的试验验证的基础上进行扩大参数分析,研究我国铝合金规范对不同截面柔度系数和正则化长细比构件稳定承载力预测的准确度;基于连续强度法对我国规范的稳定系数计算公式进行修正,提出适用于连续强度法的稳定承载力计算公式,将两种方法的计算结果进行对比。结果我国铝合金规范对截面柔度系数在0.228~0.906内构件的稳定承载力预测普遍偏于保守;对长细比较大构件的稳定承载力预测较保守;笔者提出的修正计算公式能够获得更加精确的结果。结论笔者提出的公式比我国铝合金规范更准确地预测铝合金轴压构件的稳定承载力,且离散度更低,为铝合金构件的稳定设计提供新的设计参考方法。

摘要：与普通强度钢材轴压构件相比,高强钢轴压构件的整体稳定承载力受构件初始缺陷,特别是受截面残余应力的影响显著降低,其整体稳定系数明显提高。国内外现行的钢结构设计规范制定的柱子曲线均是基于普通强度钢材构件的研究,现有针对高强钢轴压构件整体稳定性能的少量研究仅针对特定强度等级钢材提出了设计建议或方法。为研究不同等级高强钢轴压构件的整体稳定设计方法,全面总结了国内外现有高强钢焊接箱形截面轴压构件的试验研究,并采用三维有限元模型模拟了试件的整体稳定性能,分析过程考虑了几何初始缺陷、残余应力以及几何和材料非线性的影响。利用验证后的数值模型进行了大量参数分析,算例包括8种钢材强度等级、6种截面尺寸以及长细比不同的构件。结果表明,高强钢焊接箱形轴压构件的整体稳定性能随强度等级提高而提高。根据数值计算结果与我国钢结构规范设计曲线的对比分析,建议强度等级为Q460、Q500、Q550、Q620、Q690、Q800钢材焊接箱形轴压构件(板厚小于40mm)按b类曲线进行设计,Q890和Q960的钢材焊接箱形轴压构件(板厚小于40mm)按a类曲线进行设计。此外,还提出了更新的柱子曲线公式。

摘要：建筑结构用钢板是我国研发的高性能钢材,其综合性能优于同等级低合金高强度结构钢,并已在众多大型工程项目中得到应用,Q460GJ钢轴压构件计算模式不确定性统计参数和设计指标亟待研究。基于8个焊接箱形截面和14个焊接H形截面轴压构件的整体稳定承载力试验结果,获得了Q460GJ钢轴压构件计算模式不确定性统计参数。结合已有的Q460GJ钢材料性能不确定性和几何特征不确定性研究成果,通过进一步统计分析,获得了两种截面Q460GJ钢轴压构件的抗力不确定性统计参数。采用可靠度方法提出Q460GJ钢轴压构件抗力分项系数,并分析了其变化规律。考虑现行规范关于抗力分项系数取值的延续性,建议沿用Q345GJ钢的抗力分项系数1.059作为Q460GJ钢轴压构件抗力分项系数,对应的设计强度指标取435 MPa。最后对建议抗力分项系数进行了可靠性校核,结果表明该抗力分项系数满足可靠性要求。

摘要：采用Schafer B W教授提出的直接强度法研究薄壁铝合金轴压构件承载力计算问题,并给出实用的建议设计公式。根据铝合金构件的特性指出采用有效截面理论计算薄壁铝合金轴压构件承载力时存在复杂截面难以计算、计算必须迭代和无法分析构件畸变屈曲的缺陷,分析薄壁铝合金轴压构件的屈曲模式,给出各种屈曲模式下适合铝合金构件的屈曲荷载的计算方法。提出基于直接强度法的薄壁铝合金轴压构件承载力计算公式。利用试验数据和经试验数据验证的有限元计算结果与提出的建议计算公式的计算结果比对,验证了建议公式的正确性。此外,对照Eindhoven大学的铝合金槽形截面构件轴压试验数据,与现行欧洲铝合金规范计算结果比对,证明比现行欧洲铝合金规范计算公式更合理。

摘要：为提升现代钢结构工程的综合抗灾能力,集高强度、高延性、耐蚀性和耐火性为一体的新一代复合型高性能钢材已经出现。该文针对该类钢材焊接工字形截面轴压构件的整体稳定性能,设计并完成6个长柱稳定试验,研究构件的稳定承载力和失稳破坏形式,并将试验结果与我国《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)的柱子曲线进行对比,给出建议的曲线选型;同时,建立有限元模型并验证其准确性和可靠性;进一步通过大量算例分析初始缺陷、残余应力、材料强度和本构模型等对轴压构件整体稳定性能的影响;最后,基于参数分析算例结果,拟合复合型高性能钢材轴压构件新的柱子曲线公式,提出整体稳定设计方法。研究成果对促进该类钢材的工程应用具有重要意义。

摘要：进行了6个国产6063-T5铝合金试样拉伸试验,测得其应力-应变关系曲线,并与Ramberg-Osgood模型进行了对比。结果表明,Ramberg-Osgood模型可较准确描述国产6063-T5铝合金材料的力学性能。通过对4种截面类型共10根闭口加劲薄壁国产6063-T5铝合金试件进行轴压试验,获得了各试件荷载-轴向位移曲线、荷载-板件平面外变形曲线以及荷载-应变曲线,得到其承载力和破坏形态。结果表明,各试件均发生局部屈曲与塑性屈服耦合破坏。采用有限元分析方法对试件进行模拟,模拟结果与试验结果的对比表明,所建立的有限元模型可以较准确预测铝合金试件的承载力和破坏形态。采用现行美国、欧洲、中国的铝合金结构设计规范、美国冷弯薄壁钢结构设计规范及直接强度法对所研究试件的承载力进行计算,计算结果与试验结果的对比表明,各规范设计方法基本适用于闭口加劲薄壁铝合金轴压构件局部屈曲设计。直接强度法计算结果与实测承载力比值约为1.20,表明目前直接强度法高估了闭口加劲薄壁截面铝合金轴压构件承载力,因此需对其修正才可用于该类闭口加劲薄壁截面铝合金轴压构件的承载分析。

摘要：通过7根复杂截面薄壁铝合金轴压试件试验,研究了该类截面试件轴压作用下局部屈曲及局部与整体耦合屈曲的性能。试件长度分别为350 mm和190 mm;初弯曲方向分别沿截面对称轴和非对称轴方向;初弯曲取值分别为试件长度的1/500和1/70。分析了各试件的破坏模式、屈曲承载力及荷载-轴向位移曲线等。建立了非线性有限元分析模型,并利用试验结果,验证了有限元模型的正确性。采用验证的有限元模型,分析了615根不同板件厚度和构件长度模型的屈曲承载力。将分析结果与采用现行美国、欧洲和我国的铝合金结构设计规范,美国冷弯钢结构设计规范及直接强度法计算的屈曲承载力进行了对比。结果表明:各国规范均低估了复杂截面铝合金试件的屈曲承载力,其计算结果与有限元分析结果的比值均小于0.85;相比各国规范,直接强度法可更精确地计算复杂截面铝合金轴压试件屈曲承载力,其结果与有限元分析结果的比值约为0.90。

摘要：针对屈服强度550MPa高强冷弯薄壁型钢轴压构件提出了一种控制畸变屈曲的构造措施——在卷边间设缀板,并通过试验对其有效性进行了验证。试验结果表明:屈服强度550MPa高强冷弯薄壁型钢卷边槽形截面轴压构件易发生畸变屈曲,通过构造措施能有效地阻止翼缘的转动,试件的畸变屈曲荷载和极限承载力都有很大的提高;随着缀板布置间距的不同,构件承载力的提高幅度也不同;缀板间距越小,试件承载力提高越多,但当缀板间距大于畸变屈曲半波长时,缀板不能起到提高承载力的作用。最后,在此基础上提出了构件不考虑畸变屈曲影响的若干条件,供实际设计参考。

摘要：为促进新型CFRP-钢复合结构的工程应用及探究CFRP刚度对复合构件粘结性能和失效机理的影响,本文设计了3根相同截面尺寸而粘贴不同层数CFRP的T形截面钢柱,并在竖向荷载作用下进行轴压试验。从屈曲破坏模式、CFRP应力承担情况、界面剪应力分布等角度分析了复合构件的破坏机理和失稳机制。结果表明:随着构件屈曲变形加大,柱底至1/2柱高范围内钢柱受拉侧CFRP发生应力转化来约束试件的屈曲变形;随着CFRP刚度增大,CFRP材料开裂会延迟,两种材料协调工作能力更强,同时CFRP材料受拉界面处剪应力会增大。

摘要：通过对冷弯薄壁圆钢管的截面特点进行分析,针对轴压构件所用钢材级别及柔度范围的不同,分别推导了近似柔度λ0的计算公式。该公式简捷直观,能避免繁琐的试算过程,可直接计算出满足稳定性要求的截面尺寸,使设计结果更趋合理。