含几何缺陷的闭口薄壁型钢轴向受力构件力学性能研究

摘要

闭口薄壁型钢在工业厂房、桥梁结构、板壳结构等钢结构中都有较好的应用前景。研究发现轴心受压构件在承载过程中易发生整体或局部失稳，从而导致整体结构的破坏，而闭口薄壁型钢在钢结构中大多用于受压。钢结构由于其材料本身具有韧性和塑性性能好、强度高、重量轻等特性，可以做成各种形状来满足工艺要求，容易造成构件在运输过程中或者承受荷载时受到撞击造成构件表面的凹凸不平等，这种缺陷本文称为几何缺陷。
　　本文通过理论分析、试验研究和有限元计算三个方面对带有几何缺陷的闭口薄壁型钢轴向受力构件的力学性能问题进行了研究。本文首先通过钢结构轴心受压稳定性理论对钢结构轴心受压杆件的稳定性分析做了理论计算并运用于闭口薄壁型钢中，特别是对闭口薄壁型钢的整体失稳和局部失稳做了分析和研究。其次，对24根轴心受力构件进行轴压试验分析，根据试验结果得出了考虑缺陷影响的轴心受压承载力公式和几何缺陷对轴心受力构件受压承载力的影响规律。最后运用ABAQUS有限元软件进行数值模拟，通过与试验结果和破坏模式的比较验证了试验的合理性。由以上三方面可得出几何缺陷对轴心受压杆件有一定的影响，在试件几何尺寸不变的情况下，试件的轴心受压承载力会随着几何缺陷角度（0度-90度）的增大，影响逐渐变小；会随着几何缺陷深度的不断增大而影响逐渐增大；会随着几何缺陷长度的不断增大而影响逐渐增大。

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1绪论

1.1引言

1.2 钢结构轴心受力构件的研究现状

1.3钢结构薄壁构件轴心受压理论

1.4 几何缺陷影响下闭口薄壁型钢轴压屈曲研究现状

1.5 本文研究的主要内容

2 几何缺陷影响下闭口薄壁型钢轴压屈曲的试验研究

2.1试验目的

2.2 试件几何参数的选择

2.3 试件材质试验结果

2.4 试件边界条件

2.5 应变片布置

2.6 试验装置布置

2.7 几何缺陷影响下闭口薄壁型钢受压试验及数据分析

2.8 试验结果及分析

2.9 试验结论

2.10 试验总结

3 有限元分析

3.1有限元软件的介绍

3 .2 受压杆件稳定性的有限元分析

3.3 本文的分析过程

3.4有限元分析结果及模型验证

4 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

作者简历

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