考慮局部穩(wěn)定的鋁合金構(gòu)件及板件的承載力研究.pdf

1、作為一種新型建筑結(jié)構(gòu)材料，鋁合金具有重量輕、耐腐蝕、易于維護、施工方便等優(yōu)點，能夠適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨和輕質(zhì)方向發(fā)展以及承受惡劣條件的需要。國內(nèi)對鋁合金結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)開始，相關(guān)規(guī)范的制訂也正在進行，這些工作將極大地促進鋁合金結(jié)構(gòu)在中國的推廣應(yīng)用。 本文依托國家建設(shè)部《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》編制項目和山東省建設(shè)廳《鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能體系及鋁鎂錳合金墻板技術(shù)研究》科研項目，對易于發(fā)生局部屈曲的薄壁鋁合金軸壓構(gòu)件、鋁合金工字形組合板件及鋁

2、合金面板的穩(wěn)定承載力進行研究。 本文對薄壁鋁合金軸壓構(gòu)件、鋁合金工字形組合板件進行理論分析，在國外試驗研究的基礎(chǔ)上確定正確的有限元分析模型，在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上提出一系列可供指導(dǎo)設(shè)計的實用計算公式。此外，本文系統(tǒng)地提出了鋁合金面板的設(shè)計方法及計算公式，并依托試驗研究驗證了各項鋁合金面板設(shè)計公式的準(zhǔn)確性。以下是本文工作的主要研究成果： 1)將直接強度法應(yīng)用于薄壁鋁合金軸壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力計算，解決目前有效截面理論求解薄壁鋁合

3、金構(gòu)件的某些缺陷。 2)利用國外試驗數(shù)據(jù)建立正確的有限元模型，對薄壁鋁合金軸壓構(gòu)件進行非線性有限元分析，為后續(xù)的參數(shù)分析提供可靠的數(shù)值結(jié)果。 3)建議基于直接強度法的薄壁鋁合金軸壓構(gòu)件承載力計算公式，并與有限元計算結(jié)果、國外試驗數(shù)據(jù)及歐洲規(guī)范計算結(jié)果進行數(shù)值比對，驗證公式的正確性。 4)對目前工字形組合板件抗剪承載力的各種計算方法進行分析，針對鋁合金材料彈性模量低，易發(fā)生局部剪切屈曲的力學(xué)特性建議合適的計算方法。

4、 5)利用國外試驗數(shù)據(jù)建立正確的有限元模型，對鋁合金工字形組合板件進行非線性有限元分析，并進行相應(yīng)的參數(shù)分析。 6)給出考慮腹板剪切屈曲后強度和翼緣抗剪作用的鋁合金工字形組合板件的抗剪承載力計算公式，并與國外相應(yīng)試驗結(jié)果、有限元計算結(jié)果及歐洲規(guī)范計算結(jié)果進行數(shù)值比對，驗證公式的正確性。 7)對國內(nèi)外常用的鋁合金屋面、墻面系統(tǒng)及其特點進行了介紹。 8)對鋁合金面板進行試驗研究，考察鋁合金面板在均布荷載作用下