铝合金综述(高等钢结构)

《铝合金综述(高等钢结构)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、铝合金综述（局等钢结构）高等钢结构与组合结构理论结构用铝合金小综述冃录1引12结构用铝合金的种12.1铝合金分12.2铝合金命33铝合金和钢的本构关系对3.1结构用铝合金的本构关系模43.1.1Ramburg-Osgood模4型型33.1.2Baehre模3.1.3Mazzolani模型53.1.4Steinhardt建63.1.5铝合金各本构模型对tL63.2结构钢的木构关系模73.3两者对t匕74铝合金和钢材的材料性能对t匕84.1铝合金的材料性84.2常用参数与钢材对tL85参考文献1引言铝

2、是一种轻金属（密度2700kg/m3）,其在地壳中的含量为8.13%，仅次于氧、硅。铝被称为第二金属，其产量及消费仅次于钢铁。铝具有良好的力学性能、加工性能，但纯铝的强度、硬度不高，常与铜、镁、锰、硅、锌等制成铝合金。按加工方式的不同，铝合金分为铸造铝合金、变形铝合金［1］［2】。从20世纪40年代以来，铝合金就开始广泛的应用于建筑结构之中，目前世界上现已建成约6000多座铝合金空间结构。上世纪90年代以来，铝合金结构在我国的应用也在逐渐增多，到0前为止，我国各地共建成了将近10余幢大型的铝合金空

3、间结构，主要应用于单层球面铝合金网壳、螺栓球节点铝合金网架和铝合金双层网壳［3］，除了这三类空间结构，铝合金还在建筑施工和建筑装饰中得到了大量应用［4］。国外从世纪年代以来就开始了铝合金结构的研究。经过近年的发展，铝合金结构的研宄己经比较成熟，从铝合金的材料特性、构件计算、连接设计、防火设计，到铝合金结构的整体计算，都冇相当多的研宄成果。目前国外研究热点多集中在铝合金的局部稳定、铝合金的疲劳问题、受弯构件的转动性能和铝合金型连接等方面［3］。国内对铝合金结构的研宄始于20世纪80年代，目前在木构关

4、系、物理力学性能、轴心受压构件、偏压构件、受弯构件、局部稳定问题、连接、节点和解耦体系等方妞取得了丰富的研究成果［3］。本文旨在简单介绍结构用铝合金的种类、材料特性、本构关系，同时主要从材料特性与本构关系这两个方面和结构钢进行对比，从而对铝合金在土木工程结构应用方面有较深入了解。2结构用铝合金的种类2.1铝合金分类铝是银白色的轻金属，纯铝的熔点为660°C,密度为2.7g/cm3。工业用铝合金的熔点为566°C。铝具有热容量和熔化潜热高、耐腐蚀性好，以及在低温下能保持良好的力学性能等特点。铝及铝合

5、金可分为工业纯铝、变形铝合金（又分为非1热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类）和铸造铝合金［1］［2］。变形铝合金是指经不同的压力加工方法（经过轧制、挤压等工序）制成的板、带、棒、管、型、条等半成品材料；铸造铝合金以合金铸锭供应，铝合金分类示意图见下图所示，具体分类及性能特点见下表所示。图1铝合金分类示意图22.2铝合金命名铝合金种类繁多，主要有数字标记法、字母标记法、拼音标记法和生产阶段标记法这四种命名方式。目前我国采用较多的是数字标记法。按GB/T3190—1996和GB/T16474—19

6、96的规定，纯铝和铝合金牌号命名的基本原则［5］是：可直接采用国际四位数字体系牌号；未命名为国际四位数字体系牌号的纯铝及其合金采用四位字符牌号。四位字符牌号的第一位、第三位、第四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（如“A”）。纯铝编号系统的第一位3???为“1”，例如1???或1A??，最后两位数字表示铝的纯度2???为Al-Cu系，为Al-Mn系，4???为Al-Si系，5???为Al-Mg系，6???为Al-Si系，7???为Al-Zn系，8???为AI-其他元素，9???为AI-备用系。这

7、样，我国变形铝合金的牌号表示法与国际上的通用方法基本一致。各国铝业状况各不相同，因此其规范推荐的结构用铝合金也不尽相同[3]。美国铝合金结构建议中列出的铝合金材料包括从1???系列到7???系列的上百种5???和6???系列。合金；欧洲规范EuroCode9中列出的铝合金主要是3???、我国冃前还没有颁布铝合金结构的国家标准，但从己有的一些标准来看，主要还是采用6???系列的合金。例如我国《玻璃幕墙工程技术规范》一中推荐的合金为6061-T5、6061-T6、6063-T5、6063-T6、606

8、3A-T5和6063A-T6；上海市工程建设规范《铝合金格构技术规程》中推荐的结构构件用合金为6061-T6、6063-T5和6063-T6。从我国己经建成的铝合金结构工程来看，主要采用的材料还是6061-T6。铝合金6061-T6的规定非比例延伸强度f0.2和Q235钢的屈服强度相近，是工程中最为常用的铝合金之一。另外，由于6063-T6和6061-T6的物理力学性能较为相近，因此其也广泛用于各种结构构件，尤其是幕墙构件。3铝合金和钢的本构关系对比铝合金的应力应变曲线井不像钢材那