腹板开孔复杂卷边冷弯薄壁槽钢受弯构件稳定性试验研究

摘要

为了研究腹板开孔对不同截面形式冷弯薄壁型钢受弯构件稳定性能的影响,对腹板开孔的复杂卷边槽钢(B1截面)、Σ形复杂卷边槽钢(B2截面)共计8个简支梁试件进行稳定性试验研究,其中研究纯弯的试件4个,非纯弯的试件4个.试验结果表明:B2截面试件的受弯承载效率均高于B1截面试件,B1截面试件受开孔的影响较大,而B2截面试件由于腹板加劲肋的设置减弱开孔对截面的影响,两者在开孔处均发生明显的剪切变形.与相同条件下不开孔试件的试验结果对比表明:开孔试件的极限荷载均有不同程度的降低,非纯弯状态的下降幅度大于纯弯状态的;开孔试件的失稳模式基本不变,但破坏位置多发生在孔洞截面处.对试验进行有限元模拟分析,计算结果与试验结果吻合良好.在此基础上,利用有限元模拟对比相同截面腹板开孔和不开孔受弯构件的应力分布云图,结果表明,孔洞的存在改变了构件的应力分布,使孔洞周边区域发生应力集中现象,B1截面开孔受弯构件最大应力主要集中在弯剪段孔洞附近,而B2截面开孔后最大应力则主要集中在荷载作用点附近的受压翼缘上.