摘 要：本文对高强热轧等边角钢受弯构件进行了有限元模拟与分析，利用非线性有限元分析软件ABAQUS进行建模，通过对模型进行有限元分析，得到一系列数值结果。

关键词：高强钢;有限元模型;热轧角钢;受弯构件

文章编号：2095-4085（2020）09-0088-01

与普通碳素鋼相比，高强钢具有超高材料强度，能够减少结构构件尺寸，有效降低结构自重，因此近年来在建筑结构领域受到广泛关注与使用。许多国外学者（McDermott（1969）[1]，Sun et al. （2019）[2-4]）对高强钢构件的结构性能已开展了大量试验项目研究。本文利用有限元软件ABAQUS，对高强热轧等边角钢受弯构件进行有限元建模与分析。

1 有限元模型建立

热轧等边角钢受弯构件模型利用四节点曲壳单元S4R进行建立，单元宽度等于角钢厚度t。在弹塑性材性建模中，试验得到的高强钢名义应力与名义应变曲线，按式（1）和式（2）转换成真实应力与塑性应变曲线赋予模型，其中E为高强钢的弹性模量，εnom和εlnpl分别为名义应变和塑性应变，fnom和ftrue分别为名义应力和真实应力。由于热轧角钢中的残余应力数值较小，因此在模型中未予考虑。初始几何缺陷在模型中充分考虑。模型通过特征值屈曲分析产生不同的局部失稳模态，第一阶局部失稳模态被作为初始几何缺陷被赋予等边角钢短柱模型，初始几何缺陷幅值为t/100（即初始缺陷因子为t/100）。

f_true=f_nom（1+ε_nom），（1）

ε_lnpl= ln（1+ε_nom）-f_true/E，（2）

2 有限元模型分析

所建立的热轧等边角钢受弯构件有限元模型通过非线性静态Riks方法进行分析，可以得到模型的破坏形态，荷载-承载力曲线和最大荷载。图1展示了截面为80×80×6的高强热轧等边角钢受弯构件有限元模型的破坏模态。

3 结 语

本文利用非线性有限元分析软件ABAQUS对高强热轧等边角钢受弯构件进行了有限元建模与分析。所建立有限元模型通过非线性静态Riks方法进行分析，得到一系列数值结果，从而证明其可以模拟高强热轧等边角钢受弯构件。

参考文献：

[1]DERMOTT J F. Plastic bending of A514 steel beams[J]. Journal of the Structural Division，1969，（95）：1851-1871.

[2]BEG D， HLANDNIK L. Slenderness limit of class 3 I cross-sectionsmade of high strengthsteel[J]. Journal of Constructional Steel Research，2019，（38）：201-217.

[3]SUN Y， LIANG Y， ZHAO O. Testing， numerical modelling and design of S690 high strength steelwelded I-section stub columns[J]. Journal of Constructional Steel Research，2019，（159）：521-533.

[4]SUNY， HE A， LIANG Y， ZHAO O. In-plane bending behaviour and capacities of S690 high strength steelwelded I-section beams[J]. Journal of Constructional Steel Research，2019（162）：105741.

作者简介：孙维喜（1970—），男，汉族，山东青岛人，工程师。研究方向：建筑结构。