剖分T型钢剪心压杆屈曲性能的理论与试验研究

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剖分T型钢作为一种新型材料,由于具有截面经济、货源充足、节点构造简单等优点,得到了越来越广泛的应用。近年来我国剖分T型钢的应用也在逐渐增多,并对这种构件的性能开展了较多的研究,但主要是针对T型钢构件轴心受压时的情况。T型钢属于单轴对称截面,屈曲性能与双轴对称截面有所不同。当压力作用于截面形心时,绕对称轴弯曲屈曲变形时同时会发生扭转,从而使截面临界荷载降低;但是如果把轴线压力移至截面剪心,绕对称轴屈曲则是只弯不扭。本文通过理论分析、试验研究、有限元计算研究了热轧H型钢剖分T型钢剪心受压屈曲性能及承载力问题。为了验证理论推导的合理性,对三种不同截面,不同长细比的十四个试件进行了剪心受压试验及相应的材性试验,考察压力作用于T型钢剪心时的整体稳定性能、剖分T型钢腹板抵抗局部失稳的能力及其与绕对称轴整体失稳的关系,验证《钢结构设计规范》(GB50017-2003)建议的腹板高厚比限值的适用性,在考虑残余应力、几何缺陷等因素基础上,采用大型有限元软件ANSYS对剖分T型钢剪心压杆的稳定性能进行了分析。结果表明:规范GB50017-2003中压弯构件计算公式和腹板高厚比限值用于T型钢剪心压杆是安全可靠的。
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