铝合金方形和矩形管截面开孔梁受弯性能试验
2018-08-21冯然,陆洋
建筑科学与工程学报 2018年4期
关键词:承载力
冯 然,陆 洋
(1. 合肥工业大学 土木与水利工程学院,安徽 合肥 230009; 2. 哈尔滨工业大学(深圳) 土木与环境工程学院,广东 深圳 518055)
0引 言
铝合金构件在建筑结构上得到了越来越多的应用。铝合金的密度约为钢材的1/3,而比强度(材料的抗拉强度与材料表观密度的比值)则可达到或超过结构钢。铝合金易于加工成各种外形,从而能为建筑结构提供最经济的横截面类型[1]。采用铝合金不仅可以有效地减轻建筑物的自重,还可以减少构件运输、安装的工作量,加快施工进度。同时,铝合金还具有良好的耐腐蚀性、独特的金属质感光泽,且易于回收和反复循环使用[2]。到目前为止,铝合金在一些大跨网架、网壳和桥梁等结构中得到了广泛的应用,中国学者也针对铝合金构件的力学性能开展了相关研究工作,取得了一系列研究成果[3-7]。
Zhu等[8]对10个不同截面的铝合金方形管截面受弯构件进行了纯弯试验,并在试验的基础上对铝合金受弯构件进行了有限元数值模拟,对试验和数值模拟的抗弯承载力结果进行了对比分析,推导出了用于计算铝合金方形管截面受弯构件抗弯承载力的直接强度法计算公式。Su等[9]对铝合金方形和矩形管截面梁进行了弯曲试验,试验包括14个三点弯曲试验和15个四点弯曲试验,试件宽厚比的范围为2.8~20.5。通过试验和数值模拟得到的抗弯承载力对美国铝合金结构规范[10]、澳大利亚/新西兰铝合金规范[11]、欧洲规范[12]和连续强度法(CSM)[13-17]的计算结果进行了评估,发现这3个设计规范的计算结果都偏于保守,而CSM能提供更准确和更一致的抗弯承载力预测值。……
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