基于試驗的Q460GJ鋼焊接H形梁整體穩(wěn)定性及設(shè)計參數(shù)研究.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)因其輕質(zhì)高強、材質(zhì)均勻、密封良好、施工簡便等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。隨著超高層、大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的不斷涌現(xiàn)，具備良好的抗震性能、焊接性能以及抗撕裂性能等優(yōu)勢的高性能建筑結(jié)構(gòu)用鋼—GJ系列鋼應(yīng)運而生，并在中央電視臺新臺址主樓、國家體育場和新加坡圣淘沙名勝世界鋼結(jié)構(gòu)工程等國內(nèi)外重大項目中得到成功應(yīng)用。然而GJ系列鋼構(gòu)件的試驗研究相對匱乏，設(shè)計參數(shù)研究還處于初始階段，設(shè)計指標還未列入相關(guān)規(guī)范中，這就阻礙了GJ系列鋼的推廣和應(yīng)用。所以對GJ系列

2、鋼，特別是高強度GJ鋼的研究是十分必要的。
　　本文依托國家自然科學(xué)基金項目(NO.51578089)，開展了高強度Q460GJ鋼焊接H形梁整體穩(wěn)定試驗及設(shè)計參數(shù)研究。主要研究內(nèi)容概括如下：
　　①理論指導(dǎo)：對比了中美歐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定設(shè)計方法的不同之處；采用可靠度理論求解材料抗力分項系數(shù)，并校核結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度指標。
　?、谠囼炑芯浚罕疚膶煞N高寬比、四種跨度共計八根雙軸對稱Q460GJ鋼焊接H形梁進行

3、整體穩(wěn)定試驗研究，其鋼梁的受力狀態(tài)為跨中集中受荷且有側(cè)向支撐。通過試驗得到荷載-位移關(guān)系、荷載-應(yīng)變關(guān)系及穩(wěn)定極限承載力等結(jié)果，并將結(jié)果與中美歐規(guī)范中相應(yīng)設(shè)計方法進行對比分析。
　?、蹍?shù)化分析：利用有限元軟件 ABAQUS建立包含初始幾何缺陷和實測殘余應(yīng)力的有限元模型，使用驗證有效的有限元模型進行參數(shù)化分析，將其分析結(jié)果作為構(gòu)件抗力統(tǒng)計參數(shù)。同時對比了有限元結(jié)果與中美歐規(guī)范，以說明各國規(guī)范的適用性。
　?、芸煽慷妊芯浚焊鶕?jù)

4、材性試驗及統(tǒng)計資料，求得Q460GJ鋼材料性能不定性參數(shù)；根據(jù)試驗和有限元結(jié)果與中國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》對比分析，得到計算模式不定性統(tǒng)計參數(shù)；結(jié)合幾何不定性統(tǒng)計參數(shù)求得結(jié)構(gòu)抗力不定性；根據(jù)獲得的抗力不定性參數(shù)求出Q460GJ鋼材料抗力分項系數(shù)，并依據(jù)建議的抗力分項系數(shù)校驗可靠指標，最后提出Q460GJ鋼設(shè)計參數(shù)建議值。
　　本文創(chuàng)新點如下：
　?、偈状瓮ㄟ^試驗研究了高強度Q460GJ鋼焊接H形梁在跨中集中受荷且有側(cè)向支撐狀態(tài)下