支吊架用卷边槽钢轴压构件的稳定性研究
2021-05-13吕蕴龙
建筑结构 2021年7期
关键词:有限元
吕蕴龙, 郭 兵
(山东建筑大学土木工程学院, 济南 250101)
0 引言
冷弯型钢品种繁多,截面形式多样[1]。支吊架用卷边槽钢是近些年新兴的一种单轴对称截面冷弯型钢,与普通卷边槽钢相比,多一个卷边,见图1。各种规格的支吊架用槽钢[2]仅截面高度h和壁厚t不同,截面宽度和卷边尺寸均为定值。当h较小时y轴为强轴,当h较大时x轴为强轴,与传统冷弯槽钢不同。

图1 卷边槽钢截面
国内外有关开口截面冷弯型钢轴压构件的研究资料很多,Yan J和 Young B[3-6]对复杂卷边固支轴压构件进行了试验及有限元研究,并提出了设计方法;王春刚等[7]采用直接强度法计算了斜卷边轴压构件稳定承载力;石宇等[8]基于试验及有限元分析结果提出一种针对冷弯薄壁卷边槽钢轴压构件的折减强度计算法;陈绍蕃[9]研究了卷边槽钢畸变屈曲与局部屈曲的相关性;何子奇等[10]通过试验研究了卷边槽钢轴压构件畸变与局部的相关屈曲;Schafer B W等[11]、王春刚等[12]发现,翼缘自由边采用多次弯折可以改善卷边槽钢的稳定性能。我国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018—2002)[13](简称冷弯规范)中的柱子曲线只有一条,是根据轴压构件试验结合正则化长细比与构件截面类型回归出的等效初弯曲确定的,但构件截面形式中并未涉及到支吊架用卷边槽钢。《冷弯型钢结构技术标准》(GB/T 50018—2020)(报批稿)[14](简称冷弯标准报批稿)仍沿用上述方法。
残余应力是影响冷弯型钢整体稳定性能的一个重要因素。Wang C C等[15]通过电化学腐蚀切条法测量了冷弯薄壁C形钢的残余应力分布,发现冷弯构件的残余应力大多沿厚度线性分布,在弯折角处达到峰值;……
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