高强钢焊接工字形截面轴压柱局部和整体相关屈曲研究

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1、分举号TU391学号1201841088面妥達统新技太#学位论文高强钢焊接工字形截面轴压柱__________局部和整体相关屈曲研究作者__________史丽娟指导教师姓名______專宽堂教授_______申请学位级別硕士_专业名称建筑与论文提交日期2015.05论立答辩日期2015.06学位挦子单位函要造统斜敘火營答辩委员会主席声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中己经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用

2、过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：史免辦日期：>沾.i,17关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：芝巧指导教师签名：日期：、,本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技

3、术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公幵）注：请将此页附在论文首页。西安建筑科技大学硕士学位论文高强钢焊接工字形截面轴压柱局部和整体相关屈曲研究专业：建筑与土木工程硕士生：史丽娟指导教师：惠宽堂教授摘要我国《钢结构设计规范》对钢材强度限定为Q235~Q420，对于高强钢的设计方法只是在普通钢材的基础上进行参数修改。对于高强钢工字形截面轴心受压构件腹板高厚比若采用规范的限值则不能充分发

4、挥高强钢的性能，腹板高厚比超限使构件容易发生局部屈曲，但腹板局部屈曲后并不意味着构件就丧失了承载力，可适当放宽腹板高厚比，利用腹板屈曲后强度，使高强钢充分发挥其性能，降低钢材用量，降低工程造价，节约资源。本文采用ANSYS有限元软件建立钢材屈服强度为460MPa的焊接工字形截面轴心受压柱模型计算柱子的极限承载力，模型中考虑柱子的初始几何缺陷（局部、整体初弯曲）、残余应力、材料非线性的影响，将有限元结果与已有的试验结果作对比，来验证有限元的正确性。通过改变柱子腹板高厚比、翼缘宽厚比、长细比来研究其对轴心受压柱局部和整体相关屈曲的影响。对部分构件不考虑残余应力分别计算Q

5、235和Q460钢柱的极限承载力，分析残余应力对不同级别钢材的影响。结合规范中的设计公式，与有限元计算结果对比分析，对直接强度法设计公式进行修正。研究表明：增大腹板高厚比，截面刚度减小，柱子的极限承载力降低；增大翼缘的宽厚比，翼缘对腹板的约束作用减弱，柱子的极限承载力降低；增大柱子的长细比，柱子的整体刚度减小，极限承载力降低；初始缺陷也是降低柱子极限承载力的重要因素。现有规范已不能准确计算Q460钢焊接工字形截面轴心受压柱的承载力，提出修正的直接强度法公式，其计算结果与有限元结果吻合较好。关键词：高强钢；焊接工字形截面；轴压柱；极限承载力；局部和整体相关屈曲西安建筑

6、科技大学硕士学位论文ResearchontheLocalandOverallinteractionbucklingofHighstrengthsteelweldedI-sectioncolumnunderAxialCompressionSpecialty：ArchitectureandCivilEngineeringName：ShiLijuanSupervisor：ProfessorXiKuantangABSTRACTThesteelstrengthisdesignedQ235~Q420inCodefordesignofsteelstructuresofourcou

7、ntry,thedesignmethodofhighstrengthsteelisjustmodifyparametersonthebasisofordinarysteel.thehighstrengthsteelweldedI-sectionmembersunderaxialcompressioncannotachievetheirfullpotentialifwebdepth-to-thicknessofratiowithinthelimitstipulatedinthespecification,Transfinitewebdepth-to-thickne