肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱軸壓性能試驗(yàn)研究及數(shù)值分析

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1、四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱軸壓性能試驗(yàn)研究及數(shù)值分析楊東華1，2周天華1聶少鋒1吳函恒1(1．長安大學(xué)，陜西西安710061;2．西部機(jī)場(chǎng)集團(tuán)，陜西西安710075)摘要:對(duì)不同長細(xì)比的8根四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱的軸壓性能進(jìn)行試驗(yàn)研究，在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上建立考慮材料、幾何和接觸非線性的有限元模型，并通過對(duì)試驗(yàn)試件的數(shù)值模擬，驗(yàn)證有限元方法的正確性。采用數(shù)值方法分析長細(xì)比、連接螺釘間距、截面翼緣寬厚比對(duì)四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱軸壓性能的影響。結(jié)果表明:試件最終破壞均呈現(xiàn)局部屈曲和畸變屈曲的破壞模式;四肢拼合冷彎薄壁型鋼截面立柱的軸壓

2、性能具有“1×4≥4”的拼合效應(yīng);隨著長細(xì)比的增大，四肢拼合立柱的最大承載力和剛度逐漸降低;當(dāng)螺釘間距在150～450mm之間變化時(shí)，四肢拼合立柱的最大承載力和剛度變化不大;減小四肢拼合立柱截面的翼緣寬厚比，可以顯著提高其最大承載力。關(guān)鍵詞:冷彎薄壁型鋼;四肢拼合柱;試驗(yàn)研究;軸壓性能;數(shù)值分析中圖分類號(hào):TU392．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-131X(2012)01-0077-09Experimentalstudyandnumericalanalysisofthebehaviorofcold-formedsteelquadrupl

3、e-Cbuilt-upsectionmembersunderaxialcompressionZhouTianhua1YangDonghua1，2NieShaofeng1WuHanheng1(1．Chang’anUniversity，Xi’an710061，China;2．ChinaWestAirportGroup，Xi’an710075，China)Abstract:Eightspecimensofquadruple-Cbuilt-upsectioncold-formedsteelcolumnswithdifferentslenderness

4、ratiosweretestedunderaxialcompressionload．Theloadbearingcapacityofthespecimenswasanalyzed．Thefiniteelementmodelsinvolvinggeometricnonlinearity，materialsnonlinearityandcontactmechanicswerepresented．Theresultsoffiniteelementmethod(FEM)areclosetothosefromthetests，provingthatth

5、eFEMisreasonable．Factorsthatinfluencethebehaviorofmembersunderaxialcompression，includingslendernessratio，spacingofscrewsandthewidth-thicknessratio，werestudied．Theresultsshowthatthefailuremodesofallspecimensarelocalbucklinganddistortionalbuckling，andtheaxialbearingcapacityof

6、quadruple-Cbuilt-upsectionmembersisfourtimesmorethanthatofsingleC-sectionones．Theaxialbearingcapacityandstiffnessofthequadruple-Cbuilt-upsectionmembersdecreaseastheslendernessratioincreases．Theeffectofthespacingofscrewsfrom150mmto450mmontheaxialbearingcapacityandstiffnessof

7、quadruple-Cbuilt-upsectionmembersisinsiginificant．Theultimateaxialbearingcapacityofquadruple-Cbuilt-upsectionmembersincreasewhenwidth-thicknessratioofflangedecreases．Keywords:cold-formedsteel;quadruple-Cbuilt-upsectionmembers;experimentalstudy;axialcompressionbehavior;numer

8、icalanalysisE-mail:niesf126@126．com體系中的主要承重構(gòu)件，常用于墻體骨架、墻體邊角處和門窗洞口邊柱等其他需要加強(qiáng)的部位［1-2］。