分析高强钢焊接工字梁整体稳定性能分析_丁阳.pdf

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1、第45卷第21期建筑结构Vol．45No．212015年11月上BuildingStructureNov．2015高强钢焊接工字梁整体稳定性能分析1，21丁阳，郭鹏(1天津大学建筑工程学院，天津300072;2天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津300072)［摘要］高强钢因其良好的材料性能已在建筑结构和桥梁结构中得到成功应用，但是我国尚未颁布相应的设计规范。同时鉴于国内鲜有针对高强钢梁整体稳定性能的研究成果，建立高强钢焊接工字梁的有限元模型，分析初始几何缺陷、残余应力、钢材强度等级、截面高宽比、荷载类型和截面形式对高强钢焊接

2、工字梁整体稳定承载力的影响。结果表明，钢材强度等级越高，初始几何缺陷和残余应力对高强钢焊接工字梁整体稳定承载力的影响越小。建议了高强钢焊接工字梁整体稳定系数计算式。［关键词］高强钢;焊接工字梁;整体稳定;残余应力;影响因素中图分类号:TU391文献标识码:A文章编号:1002-848X(2015)21-0025-05InvestigationonoverallbucklingbehaviorofhighstrengthsteelweldedI-beams1，21DingYang，GuoPeng(1SchoolofCivilEngineerin

3、g，TianjinUniversity，Tianjin300072，China;2KeyLaboratoryofCoastCivilStructuresSafetyChinaMinistryofEducation，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract:Highstrengthsteelhasbeenappliedinthebuildingsandbridgessuccessfullybecauseofitsgoodmaterialproperties．However，thecorresp

4、ondingdesigncodesarenotestablished．InviewoffewdomesticresearchachievementsofoverallbucklingbehaviorofhighstrengthsteelweldedI-beams，thefiniteelementanalyseswereperformed．TheeffectsonoverallbucklingcapacityofhighstrengthsteelweldedI-beamscausedbytheinitialgeometricimperfecti

5、on，theresidualstress，strengthclassofsteel，sectionheight-widthratio，loadtypeandsectionformwereinvestigated．TheresultsindicatethattheincreasinginstrengthclassesofsteelresultsinthedecreasingoftheeffectsonoverallbucklingcapacityofhighstrengthsteelweldedI-beamscausedbytheinitial

6、geometricimperfectionandtheresidualstresses．ThecalculationfomulaforoverallbucklingcoefficientofhighstrengthsteelweldedI-beamsissuggested．Keywords:highstrengthsteel;weldedI-beam;overallbuckling;residualstress;influencefactor0引言宽比分别取1.4，1.8，2.0，2.4，2.8，3.0，共6组;钢高强钢是指采用微合金化和热机

7、械轧制技术生材强度等级取Q460，Q500，Q550，Q690;荷载形式包产出的具有高强度(屈服强度不小于460MPa)、良括集中荷载、均布荷载及两种荷载共同作用;截面形好延性、韧性以及加工性能的结构钢［1］。高强钢与式包括双轴对称工字形截面和加强受压翼缘的单轴普通强度钢相比，具有屈强比高、延伸率大等特点。对称工字形截面。根据上述参数的变化，考虑翼缘现行国家标准《钢结构设计规范》(GB50017—宽厚比和腹板高厚比的规范限值，结合工程常用工字梁的跨度，确定焊接工字梁的截面尺寸。Q460高2003)(简称钢规)的制定是基于普通强度钢的试验强钢采

8、用图1(a)所示有屈服平台的本构模型;与理论研究，且所涵盖的最高钢材强度等级为［2］Q500，Q550，Q690高强钢采用图1(b)所示无屈服Q420，尚不涉及高强