冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形截面柱轴向受力性能研究

摘要

冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形截面柱，是由单肢C型和单肢 U型截面基本构件，通过自攻螺钉连接翼缘拼合而成的。本文通过试验和有限元分析对该截面形式柱的轴向受力性能进行研究，并对现行规范中的轴压、偏压构件的承载力计算提出相应的建议计算方法，具体工作如下：
　　(1)试验了一批冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形截面柱的轴压试件和偏压试件。详细介绍了试验装置、试验方法、试验现象、破坏模式等，并对试验结果进行了分析和对比。
　　(2)采用有限元软件ABAQUS对试验进行模拟。建立了考虑几何非线性、材料非线性和接触非线性的冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形截面柱的有限元模型，并将有限元分析结果与试验结果进行对比，吻合良好，验证了有限元模型的正确性。
　　(3)针对构件长细比、腹板高厚比、偏心方向和偏心距这三个因素进行了变参数分析，通过对比变参数分析的结果可以得出：拼合立柱的极限承载力随长细比和腹板高厚比的增大而减小，不同的偏心方向和偏心距也会对拼合立柱的极限承载力和破坏模式造成很大影响。
　　最后，按照中国规范GB50018-2002和美国AISI2007规范规定的计算方法，计算了试验试件和有限元变参数试件的极限承载力，并将计算结果与试验结果及有限元分析结果进行对比，通过分析对比结果，在中国规范的计算方法的基础上，提出了适用于冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形截面柱的轴压、偏压极限承载力的计算方法。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2课题来源和意义

1.3国内外相关研究现状

1.4本文的主要内容

第二章 冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形截面柱轴向受力性能试验研究

2.1引言

2.2试验目的和试件设计

2.3材性试验

2.4试验装置、测点布置及加载制度

2.5初始几何缺陷及试件实际尺寸

2.6试验过程及破坏特征

2.7试验结果及分析

2.8 本章小结

第三章 冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形截面柱承载力有限元分析

3.1引言

3.2非线性有限元理论

3.3有限元模型建立及求解

3.4冷弯薄壁型钢立柱有限元模型验证

3.5本章小结

第四章 冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形截面柱承载力有限元变参数分析

4.1引言

4.2轴压试件长细比参数分析

4.3轴压试件腹板高厚比参数分析

4.4偏压试件偏心方向和偏心距参数分析

4.5本章小结

第五章 冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形截面柱轴向受力性能设计方法研究

5.1引言

5.2我国规范GB50018-2002轴压构件计算方法

5.3美国AISI规范轴压构件计算方法

5.4我国规范GB50018-2002偏压构件计算方法

5.5美国AISI规范压弯构件计算方法

5.6建议计算方法

5.7本章小结

结论及展望

结论

今后尚待研究的问题

参考文献

攻读硕士学位期间参与科研及获奖情况

致谢