原创《G550高强冷弯薄壁槽钢受弯构件力学性能和设计方法》：这篇高强论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：为了研究高强冷弯薄壁槽钢受弯构件的力学性能和设计方法,对3种板件加劲形式的G550高强冷弯薄壁型钢槽形截面受弯构件进行了试验研究和有限元参数分析.结果表明,板件加劲形式对高强冷弯薄壁槽钢受弯构件屈曲模式和受弯承载力有显著影响,翼缘V形加劲比腹板V形加劲能够更有效地提高构件抗弯承载力,构件抗弯承载力的变化规律和屈曲模式有关.根据有限元参数分析结果,在已有直接强度法基础上回归出适用于高强冷弯薄壁槽钢受弯构件的直接强度法修正公式.
关键词：高强冷弯薄壁槽钢；受弯构件；力学性能；直接强度法；抗弯承载力
中图分类号：TU392.1
文献标志码：A文章编号：1674-4764（2016）05-0099-09
Abstract：Static test and finite element analysis of high strength cold-formed thin-walled channel flexural members with three types of stiffeners in the flanges and the web were conducted respectively to investigate the mechanical properties and design method of G550 high strength cold-formed thin-walled channel flexural members. The results showed that stiffener type had a significant effect on the member’s bending strength and buckling modes. V type stiffeners in the flanges could increase the bending strength more significantly than V type stiffeners in the web. The change law of the bending strength was related to the buckling mode. Based on the existing direct strength method （D ） formulas as standard, the revised D formulas of high strength cold-formed thin-walled channel flexural members were established according to finite element analysis results.
Keywords：high-strength cold-formed thin-walled channel steel； flexural members； mechanical properties； direct strength method； bending strength
G550高强钢材的力学性能和传统的Q235和Q345钢材有较大区别.中国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018—2003）对屈服强度高于Q345、板厚小于2 mm的构件尚无明确的设计条款.Yang等[1]、Young[2]、周天华等[3]和李元齐等[4]学者相继开展了G550高强冷弯薄壁型钢受压构件稳定性能和设计方法的试验和理论研究.目前,对G550高强冷弯薄壁型钢受弯构件的研究报道尚不多见[5-6].
直接强度法（Direct Strength Method,简称D ）是Schafer和Pekz提出的新的冷弯薄壁型钢构件设计方法[7-8],它摒弃了传统有效截面法的计算方法,把整个截面作为一个对象来考虑,大大简化了计算过程,并且将畸变屈曲进行了单独计算[9-10].但是直接强度法关于受弯构件设计公式的试验数据仅来自屈服强度较低的冷弯薄壁型钢C形和Z形截面[11],对于屈服强度较高的冷弯薄壁型钢受弯构件承载力计算的直接强度法尚需进一步开展试验研究和理论分析[12].
本文在对无加劲、翼缘V形加劲以及翼缘和腹板V形加劲的G550高强冷弯薄壁槽钢受弯构件试验研究和有限元参数分析的基础上,研究高强冷弯薄壁槽钢受弯构件的力学性能,并根据经试验验证的有限元参数分析结果回归出G550高强冷弯薄壁槽钢受弯构件承载力计算的直接强度法公式,为修订相应规范和推广G550高强钢材应用提供参考.
1 试验研究
1.1 试件设计及编号
试件截面形式如图1所示,选取了3种板件加劲形式,分别为无V形加劲、翼缘V形加劲以及翼缘和腹板V形加劲.每种板件加劲形式根据卷边宽度分别为短卷边和长卷边2组试验,共计6组试验.每组试验有截面相同的2个试件.
试件采用镀铝锌钢板加工制作而成,钢板名义厚度t等于1.2 mm.试件的腹板高H等于160 mm,翼缘宽B等于80 mm.每种截面形式的短卷边和长卷边分别为10、30 mm.V形加劲肋两板件间夹角为直角,加劲肋高度Sf1等于Sw1等于10 mm,宽度Sf等于Sw等于20 mm.
试件的编号规则如图2所示.试验前采用游标卡尺测量了试件的实际几何尺寸,表1列出了各试件的实测几何尺寸.钢板厚度实测值为1.24 mm.
1.2 材料属性及试件初始缺陷
试件采用G550冷轧镀铝锌钢板冷弯而成,通过标准试件拉伸试验确定试件材料属性.材性试验结果为：名义屈服强度f0.2等于628 MPa,抗拉强度fu等于683 MPa,弹性模量E等于1.98×105 MPa,伸长率δ等于10.5%.
已有研究表明,薄壁构件的承载力受初始几何缺陷的影响较大[13].因而采用文献[11]的方法测量了试件研究区段受压翼缘的局部初始几何缺陷Δl和畸变初始几何缺陷Δd.
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结论：G550高强冷弯薄壁槽钢受弯构件力学性能和设计方法为关于本文可作为高强方面的大学硕士与本科毕业论文高强主演的电影论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
