基于有限元的Q345GJ鋼受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性能研究.pdf

1、Q345GJ鋼因其良好的力學(xué)性能和焊接性能在工程中得到廣泛的應(yīng)用，在諸如國家體育場、CCTV新大樓的關(guān)鍵部位和受力復(fù)雜部位均是采用此種鋼材。GJ鋼作為一種新型的優(yōu)良建筑結(jié)構(gòu)鋼材，較普通結(jié)構(gòu)用鋼綜合性能更好，然而在實(shí)際工程應(yīng)用中，對GJ鋼的使用同普通鋼材，未能體現(xiàn)其優(yōu)異性能。
　　為了了解GJ鋼受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性能，作者主要采用有限元分析作為研究手段，輔以理論和試驗(yàn)支撐。主要工作有：（1）通過試驗(yàn)獲得GJ鋼的材性參數(shù)和整體穩(wěn)定承載

2、力；（2）與美國土木工程協(xié)會試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗(yàn)證有限元模型分析受彎構(gòu)件的正確性和可行性，并針對可能造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差的影響因素進(jìn)行了參數(shù)化分析；（3）基于有限元分析，研究GJ鋼受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性能，比較其與《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中相應(yīng)穩(wěn)定系數(shù)的差異。
　　根據(jù)研究得到的主要結(jié)論有：（1）GJ鋼材料性能優(yōu)異，其垂直于軋制方向的力學(xué)性能與沿軋制方向的性能相似，更符合各向同性材料假設(shè)；（2）采用有限元軟件ANSYS分析受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性能是

3、可靠的；（3）受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力影響因素多而復(fù)雜，經(jīng)有限元分析，試驗(yàn)中夾支約束寬度、不同殘余應(yīng)力水平以及不同初始缺陷峰值對極限承載力的影響較小，而試驗(yàn)裝置產(chǎn)生的約束對極限承載力影響較大，是造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏高的主要原因；（4）采用有限元軟件，按理想夾支線約束和不施加彈簧單元的GJ鋼有限元模型進(jìn)行分析，將分析結(jié)果按正則坐標(biāo)系歸一化處理后可知，GJ鋼焊接工字形截面穩(wěn)定系數(shù)曲線與規(guī)范相似，但寬翼緣和窄翼緣截面穩(wěn)定性能有一定的差異。