高強(qiáng)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(qiáng)度鋼材鋼結(jié)構(gòu)的工程實(shí)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(qiáng)度鋼材。高強(qiáng)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(shì)。有關(guān)高強(qiáng)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(qiáng)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(wú)法保證相關(guān)工程設(shè)計(jì)的合理性和可靠性。
　　本文介紹了高強(qiáng)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(guó)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(jì)方法。為全面研究高強(qiáng)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(duì)9個(gè)焊接圓鋼管試件（包括6種截面尺寸、2種鋼材強(qiáng)度、2種焊接方式以及2種表面處理方式）進(jìn)行了殘余應(yīng)力試驗(yàn)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(cè)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(jì)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(duì)24個(gè)Q420高強(qiáng)度鋼材埋弧焊接圓鋼管柱進(jìn)行了軸心受壓試驗(yàn)研究，基于試驗(yàn)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(yàn)值與國(guó)內(nèi)外規(guī)范柱子曲線計(jì)算值的關(guān)系;再次，本文運(yùn)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(duì)所有試件的整體穩(wěn)定受力性能進(jìn)行了有限元分析，并通過與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模型的準(zhǔn)確性和可靠性;最后，采用驗(yàn)證后的有限元模型計(jì)算了480個(gè)高強(qiáng)度焊接圓