相关焊接残余应力对蜂窝梁整体稳定性能的影响_陈向荣

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1、第45卷第21期建筑结构Vol．45No．212015年11月上BuildingStructureNov．2015*焊接残余应力对蜂窝梁整体稳定性能的影响陈向荣，吴刚，冉红东(西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055)［摘要］焊接残余应力导致蜂窝梁截面纤维过早达到屈服，并降低了蜂窝梁截面的抗侧扭转刚度。为了研究残余应力对蜂窝梁侧扭屈曲的影响，根据蜂窝梁残余应力试验测量结果和简化分布模型，编写了描述残余应力大小和分布的ANSYS初应力文件，并在非线性分析中以此来考虑残余应力对蜂窝梁侧扭屈曲的影响，使对蜂窝梁的整体稳定性能的研究更加完善。结

2、果表明:残余应力对蜂窝梁弹塑性侧扭失稳的影响很大，其中翼缘两侧残余压应力峰值对蜂窝梁侧扭失稳的影响最为显著。［关键词］残余应力;蜂窝梁;侧扭屈曲;整体稳定性中图分类号:TU391文献标识码:A文章编号:1002-848X(2015)21-0035-06EffectsofweldingresidualstressesonoverallstabilityofcastellatedbeamsChenXiangrong，WuGang，ＲanHongdong(SchoolofCivilEngineering，Xi'anUniversityofArchi

3、tectureandTechnology，Xi'an710055，China)Abstract:Theinfluenceofweldingresidualstressesoncastellatedbeamscausesprematureyieldandlossoftorsionalstiffnessofcastellatedbeamsection．Tostudyinfluenceofresidualstressesonlateral-torsionalbucklingofcastellatedbeams，theinitialstressfil

4、esofANSYSsoftwarewhichdescribedthemagnitudeanddistributionofresidualstresseswerecompiledaccordingtothemeasuredresultsandsimplifieddistributionpatternoftheresidualstressesoncastellatedbeams．Theeffectsoftheresidualstressesonthelateral-torsionalbucklingofcastellatedbeamswereco

5、nsideredinnon-linearanalysis，toimprovetheinvestigationontheoverallbucklingbehaviorofthecastellatedbeam．Theresultsshowthattheresidualstressessignificantlyaffecttheelastic-plasticlateral-torsionalbucklingofthecastellatedbeamsandtheamplitudesofcompressionstressesintwosidesoffl

6、angeperformthemostsignificanteffects．Keywords:residualstress;castellatedbeam;lateral-torsionalbuckling;overallstability0概述曲线，曲线段f为考虑钢材应变强化后临界弯矩的构件的残余应力是构件内部自相平衡的内应力，提高。比较曲线b，c和d可知，残余应力对纯弯构许多国家用锯割法测定了构件中的残余应力，并经统件临界弯矩的影响是很明显的，它将降低截面的抗计分析，给出了普通工字形钢、焊接双轴对称工字形侧扭刚度。对于焊接组合工字形截面，当

7、残余拉应［1］钢、轧制H型钢等的残余应力分布图。但是，能查力的峰值在y轴附近时，此处的屈服区对侧向刚度阅到的有关蜂窝梁截面残余应力分布的文献较少。文献［2］以实腹梁临界弯矩计算公式为基础，考虑蜂窝梁的抗侧刚度、翘曲刚度和扭转刚度，给出了蜂窝梁弯扭屈曲临界弯矩计算公式，但研究中未考虑焊缝和焊接残余应力的影响，不便于实际应用。迄今为止，焊接残余应力对蜂窝梁整体稳定性能影响还缺少细致研究，为了弥补这一空白，本文研究了蜂窝梁在不同残余应力模型作用下的弹塑性稳定性能，讨论了构件长细比、截面几何参数及残余应力等因素对稳定承载力的影响。图1为工字形截面纯弯

8、构件的临界弯矩图，其注:Mcr为弯扭屈曲临界弯矩;My为截面边缘纤维屈服弯矩;Mp为全中曲线a为弹性弯扭屈曲曲线，曲线b为经释放残截面屈服弯矩;Me为弹性弯扭屈曲临