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岩土研究院

钢结构宽厚比限值(附带详细图表)

642 2021-07-07 14:50:05

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(2) 相同截面尺寸工字形试件,提高钢材的屈服强度,能够一定程度上增加试件局部屈曲应力和局部屈曲后极限应力,并且局部屈曲后极限应力的增加大于局部屈曲应力的增加,局部屈曲后强度的储备增加,但二者的增值随宽厚比的增大而减小。

(3)我国《钢结构设计规范》中采用的嵌固系数理论计算公式,不能够很好地预测工字形翼缘和腹板的嵌固系数。因此,对于翼缘和腹板的嵌固系数计算公式,还有待进一步的研究。

(4)我国《钢结构设计规范》 中采用的局部屈曲应力计算公式不能用于短柱局部屈曲应力的设计计算,现有的计算公式对于 460MPa 和 960MPa 高强度钢材并不完全适用,对于宽厚比较大的板件偏差较大。

(5)对于焊接工字形轴心受压构件翼缘局部屈曲后极限应力,美国钢结构设计规范的设计曲线变化范围较大,欧洲、澳大利亚和英国钢结构设计规范的设计曲线均较为保守,其中欧洲规范的设计计算曲线与试验值最为接近。

(6)建立的有限元模型可以准确模拟焊接截面构件局部几何初始缺陷和残余应力对工字形轴压构件局部屈曲受力性能影响,可以准确地计算焊接工字形轴心受压构件的局部屈曲承载力和局部屈曲后极限承载力,可用于进—步的参数分析和设计方法研究。

(7)对于相同强度等级钢材,工字形试件翼缘、腹板的局部屈曲应力和局部屈曲后极限应力随宽厚比的增大而减小,其中局部屈曲应力减小得重快,目随着钢材屈服强度的增大而减小得更快。对于相同的板件宽厚比,工字形试件翼缘、腹板的局部屈曲应力和局部屈曲后极限应力随钢材屈服强度的增大而增大,但随着板件宽厚比的增大,提高的幅度不断减小。

(8) 对于工字形试件,腹板宽厚比对翼缘局部屈曲应力的影响较大,日随钢材屈服强度的提高无明显变化,建议在设计计算中考虑;而腹板宽厚比对翼缘局部屈曲后极限应力的影响、翼缘宽厚比对腹板局部屈曲应力和局部屈曲后极限应力的影响均相对较小,且随钢材屈服强度的提高无明显变化,建议在设计计算中不予考虑。

(9)工字形试件翼缘、腹板的厚度和长宽比的增大对局部屈曲承载力和局部屈曲后极限承载力的影响很小,因此建议在设计计算中可以不考虑板件厚度、长宽比的影响。

(10) 工字形试件翼缘、腹板的局部屈曲承载力受局部几何初始缺陷幅值和残余压应力值的影响较大。目随钢材屈服强度的提高无明显变化;而局部屈曲后极限承载力几平不受局部几何初始缺陷幅值和残余压应力值的影响。

(11)基于有限元参数分析计算结果,本章提出了工字形轴压构件局部屈曲后极限应力和局部屈曲应力随钢材屈服强度和板件宽厚比变化的设计计算公式,其能够准确、安全的对此类构件的局部稳定受力性能进行预测,为实际工程的设计提供有效、合理的参考。

(12)基于本节提出的工字形构件翼缘和腹板局部屈曲应力计算公式,采用两种宽厚比限值确定方法得到的板件宽厚比限值,与我国《钢结构设计规范》中板件宽厚比限值相比,均偏于安全。其中,采用板件局部屈曲应力等于钢材屈服强度的方法确定的板件宽厚比限值最小,且为采用等稳定性方法确定的随构件长细比变化的板件宽厚比限值的下限值。