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薄壁箱形截面双向偏心受压构件的试验与理论分析

朱震华  
【摘要】: 在现代钢结构设计中,为了节约投资控制造价,同时减小地震与温度作用、增强结构的安全性,需要有效的减小用钢量,在焊接截面构件设计时尽量采用较小的壁厚。薄壁箱形构件由于质量轻、承载力高等优点,在国内外的工程中得到广泛的应用。薄壁箱形构件板件的高厚比较大,虽在受压时容易发生局部失稳,但可以适当地利用板件的屈曲后强度。计算此类构件的承载力常常根据有效截面。但各国规范对有效截面的规定差别很大,而且此类构件承载力的计算尚未有统一的方法。因此,有必要进行试验研究以检验规范公式的适用性,提出合理的承载力计算方法。 本文通过试验及有限元计算研究薄壁箱形构件在腹板高厚比超过限值后的承载力问题。试验共进行了八根试件,分别改变试件腹板的高厚比、试件的长细比、试件的相对偏心率。以试验结果同ANSYS分析、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和欧洲规范EN 1993-1-5:2006计算出的理论值进行对比,分析了规范中有效截面计算方法的适用性,提出这类构件承载力的计算方法。 试验和有限元分析表明,现行《钢结构设计规范》有效宽度的计算方法较为保守,欧洲钢结构规范有效宽度的计算方法较为符合实际情况,所提计算方法与试验结果吻合良好。


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