解析单面焊接h形截面短柱极限承载力研究

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1、第!"卷第"期建筑结构"##"年"月单面焊接$形截面短柱极限承载力研究!陈以一陈城沈祖炎郑沁宇（同济大学建筑工程系上海"###%"）［提要］通过单面焊接$形截面短柱极限承载力试验和相应的有限元计算与分析，表明在静力荷载条件下，较薄腹板构件的极限承载力对单面角焊缝接头并不敏感；但在腹板较厚的构件中，角焊缝的相对熔深对其极限承载力有一定的影响。［关键词］轻型钢结构单面角焊缝熔深极限承载力约束条件屈曲后强度有限元分析&’()(*)+,)’(-.)/01)(*)2(34)’+,)’(15/1..678+092(**(:$7*’19(:*)((.*)-;*

2、13:)’(2(.(7=13)>?@131.6*/*12(2(9+2)(:A&’(2(*-.)**’+<)’1))’(.+1:/3481918/)6+,)’(*)-;*

3、.()<(.:；<(.::((93(**；-.)/01)(.+1:；>?@131.6*/*一、研究的目的［C］。试件两端采用厚"#00的端板。试件在H###BI对单面焊接$形截面短柱轴压时的极限承载力级试验机中均匀加压，加载按截面几何对中，未考虑单进行试验和数值分析。单面焊接$形截面指翼缘和面焊缝造成的几何偏心，该偏心的影响相对较小，且有腹板采用单面角焊缝接头的焊接$形钢。对这种焊一定离散，难以估计。关于物理对中，试加载时做过微接接头抗拉和抗剪承载力的试验结果，已在文献［C］，调，即调整试件相对加载设备的位置，但对薄板试件，［"］发表，但使用这种焊接接头的钢构件的力学性能尚由于板件的厚度变

4、化、初始弯曲以及扭曲，完全的物理需进一步研究。对轴心受压短柱的极限承载力研究，对中是不可能的。图C给出了应变和位移计布置图，是其中的一个重要内容。图"为加载及测试实况。单面焊接$形截面钢构件主要用于轻型钢结构。"D试验破坏现象利用腹板的屈曲后强度，是轻型钢结构构件设计时的（C）所有试件的腹板和翼缘在加载后期均发生局特点之一。采用单面焊还是双面焊，对腹板的约束程部鼓曲，钢板局部鼓曲部位表面氧化层脱落，可以认为度是不同的：一方面，双面焊能使腹板和翼缘完全焊透试件破坏由板件局部失稳引起。或基本熔合，而轻型钢构件的单面角焊缝熔深只及腹（"）极限荷载后，尽管试件局部失稳变形发展迅板的一半甚至更小，因

5、此前者对腹板的边界约束大于速，但卸载后观察，单面连接焊缝无破坏迹象，无焊缝后者；另一方面，对腹板平面外鼓曲的屈曲模式而言，侧的翼缘腹板间的间隙无明显张开。单面焊提供的边界约束是不对称的。因而，翼缘与腹板的单面焊接角焊缝接头对轴压短柱的稳定临界力和极限承载力是否有影响，以及有多大影响，都需要加以研究。本文报告了对轴压短柱极限承载力的试验和数值分析结果。二、试验研究CD试件及加载测试方案试件概况见表C，表中!，"，#，#分别为腹板高<,<度、翼缘宽度、翼缘和腹板厚度，$为试件长度，!为,焊脚尺寸，%，%分别为腹板和翼缘的屈服强度。腹<6,6图C试件测点布置图板与翼缘用同侧单面角焊缝连接。焊接方

6、式为埋弧自动焊，腹板厚度为E，F00的试件焊接工艺代号为!，厚G00的试件焊接工艺代号为"，详细参数见文献!高等学校骨干教师资助计划资助。!试件概况表!钢材屈服试件设计尺寸（!!）实测尺寸（!!）设计宽厚比强度（"#$）编号!%&"&#’&#%($!’!%&"&#’&#%($!’%%)%’)!%／#%"／*#’+,#-.--1460&-556*&764/&0633(14461167-23&*33&4&0(15300/5/1003-*61+,#-./-1563&-556/&7643&0637(1456326/+,#*.**/461&*336/&7651&/65/(4-761161*03&*3

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