论文部分内容阅读
近年来,随着建筑安装业的快速发展,建筑安装市场的规范化和标准化变得尤为重要。装配式管线支吊架因其安装速度快,安全环保等优点,广泛应用于地铁隧道、水利水电、太阳能电站、工业厂房、核电站和综合管廊等。单肢冷弯薄壁复杂卷边型钢和双肢拼合冷弯薄壁复杂卷边型钢在装配式管线支吊架中作为吊杆和横担,是装配式管线支吊架的主要受力构件,是装配式管线支吊架重要的组成部分,但其截面形式复杂,目前还没有对此类截面的系统研究,故本文运用试验和数值分析对单肢和双肢拼合冷弯薄壁复杂卷边型钢受弯性能进行研究,在试验和数值分析的基础上,提出双肢拼合冷弯薄壁复杂卷边型钢的弹性畸变屈曲临界应力计算公式和考虑冷弯角影响的屈服强度修正系数。本文对2种截面类型共计26个试件进行了试验研究,主要研究不同截面形式、截面厚度、开孔率及试件长度对单肢和双肢拼合冷弯薄壁复杂卷边型钢的受弯承载力的影响,对试验方案、试验加载和测量装置、试验现象及试验数据的处理等做了详细的介绍。用ANSYS软件对所有试件进行了数值模拟,有限元模型考虑了材料非线性和试件的初始几何缺陷。将数值模拟结果与试验结果进行对比,发现有限元模型可以很好的模拟试验结果,从而验证了本文采用的有限元模型的正确性。在此基础上,对有限元模型进行了合理的简化,并对单肢和双肢拼合冷弯薄壁复杂卷边型钢进行了大量的有限元参数分析,分析参数包括试件长度、翼缘高度、开孔长度、开孔宽度以及试件厚度,重点分析其对单肢和双肢拼合冷弯薄壁复杂卷边型钢受弯承载力和破坏模式的影响。利用弹性屈曲应力计算通式,推导出双肢拼合冷弯薄壁复杂卷边型钢受弯畸变屈曲临界应力计算公式,通过试验和有限元结果与直接强度法计算结果对比,提出屈服强度修正系数,并给出了的合理取值,在此基础上,给出了双肢拼合冷弯薄壁复杂卷边型钢受弯稳定承载力的设计建议。先对单肢冷弯薄壁复杂卷边型钢截面特性进行了计算,然后利用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)中受弯构件稳定承载力计算公式计算得到了单肢冷弯薄壁复杂卷边型钢的受弯稳定承载力,并将理论值和试验值进行了对比,通过对比发现,《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)中给出的计算公式依然适用于本文所研究的单肢冷弯薄壁复杂卷边型钢受弯稳定承载力计算。