剖分t型钢剪心压杆试验研究

《剖分t型钢剪心压杆试验研究》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、第七屑全国现代结构工程学术研讨会剖分T型钢剪心压杆试验研究，史小强郝际平周圣凯党伟(西安建筑科技大学西安7100弱)摘要：本文通过14根剖分T型钢压杆的试验．考察压力作用于T型钢剪心时的整体稳定{l}=能，剖分T型钢腹扳抵抗局部失稳的能力及其与绕对称轴整体失稳的关系，验证‘铜结构设计规范》(GB500”一2003)建议的腹扳高厚比限值的适用性，并用大型有限元软件^NsYs对削分T型钢剪心压杆的稳定性能进行了分析计算。结果表明；规范(∞50017-2003)中压弯构件计算公式用于T型钢剪心压杆是安全可靠的。美键词：剖分T型钢，剪心，失稳，宽厚比一、引言剖分T型钢作为一种新型材料，由于具

2、有截面经济，货源充足．节点构造简单等优点，得到了越来越广泛的应用。国外对剖分T型钢研究开展的比较旱．Kennedy和Murty口1在1972年根据美国钢结构规范对剖分T型钢进行了试验研究．近年来我国剖分T型钢的应用也在逐渐增多，并对这种构件的性能开展了较多的研究，但主要是针对T型钢构件轴心受压时的情况。T型钢属于单轴对称截面。屈曲性能与双轴对称截面有所不同。当压力作用于截面形心时，绕对称轴屈曲变形时同时会发生扭转，从而使截面临界荷载降低；但是如果把轴线压力移至截面剪心，则绕对称轴屈曲时，绕对称轴屈曲则是只弯不扭【4】。本文考虑构件大挠度和材料塑性扩展的影响，用ANSYS软件对剖分T型

3、钢剪心受压的稳定进行了研究．在考虑了截面残余应力与构件初弯曲对承载力的影响前提下，分析了不同长细比杆件的极限承载力，并且与根据钢结构设计规范(GB50017—2003)m压弯构件计算公式计算得出的极限承载力做出了对比。二、试验研究(一)试件试验采用莱芜钢铁集团有限公司生产的同一批次剖分T型钢，钢号为0235。材性试件取样方法及试样尺寸和加工要求按国家标准《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制各》(GB／T2975—1998)删执行确定(见图2)，采用短比例试样，长度约为350嘶。3种截匿规格各做2个材性试件，分剐为翼缘’个，驻板1个，共6个试件。试件参数见表1。扑图1材性试验取样位

4、置圉2材性试件形状及船工要求本宴验项目为莱钢基金资助项目(2003J∞1)1530工韭建筑20们螬书L丽鬯十．11一矛第七届全国现代结构工程学术研讨会表1材-陛试验试件(m)注：表中a为试件厚度，其他参见图1根据试验的目的，选择了以下3种规格的剖分T型钢构件：T100x100x5．5x8、T150x150x6．5x9，T173x173x6x9。其中T150x150x6．5x9，T173x173x6x9两种截面规格试件长度分别取20i，、27i，、40iy、60i。和80i。；T100x100x5．5x8截面规格试件长度取27i，、40i，、60iy和80iy(其中iy为截面绕对称轴的

5、回转半径)。试件两端焊有垂直于试件纵轴的端板，端板厚20『m，共14个试件。(二)试验方案开始试验前对试件逐个测量其实际尺寸，实测尺寸列于表2。表2试验试件实测尺寸(m)注：表中L为试件长度，其余符号参考图1试验在西安建筑科技大学结构试验室2000州长柱试验机上进行。试件两端为双向刀口铰支座。其计算长度为实测长度加上两块铰支座垫板厚度40哪，即L0=L+40。试验数据由TDS一602静态数据采集仪自动采集。在试件中部布置4个仪表测量其弯曲扭转变形；下端1个仪表测量其轴向变形。在短柱试件中部翼缘处对称布置3组应变片，中长柱试件中部翼缘处对称布置5组应变片．腹板中部对应点贴电阻应变片测量

6、腹板荷载及其跨中截面的应变分布并与翼缘应变片共同用于物理对中。试验装置见图3’图5所示。工业建筑2007增刊1531第七届全国现代结构T程学术研讨会—目Ⅱ#*—e一百舟袁一盅麦片图3试验装置布置图厦试验全景图4应变片图5双刀口支座荷载应分级加载，每级加载O．1倍的估算荷载，级间间歇10分钟。当荷载接近承载能力极限时，每级加载O．05倍的估算倚载，试件先进行几何对中，然后利用试件中部应变片进行物理对中，使翼缘位置应变片读数接近相等，并使翼缘和腹板应变片读数比值符合偏心要求。在自口三级荷载作用下·布置在翼缘的应变片读数与腹板应变片读数比值与理论计算值相差在5％之内认为对中合格。三、试验结

7、果与分析(一)试验结果较。1532表g材性试验结果蝙号截丽职P。P。{，}。3u

8、j，E’—面丁—面面—面靠广1丽r—葫百—丽订——而r1石而矿CA一2134．09397661．29296．5457154207000cB一1237．35615499．10259．3417．5161181000CB一2156．24423767．812712434．0160201000CC—l221．13591694，58267．5427．7160206000CC一2154．3