浅谈冷弯薄壁c形槽钢畸变屈曲的试验研究

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1、浙江大学硕士学位论文冷弯薄壁C形槽钢畸变屈曲的试验研究姓名：张兆宇申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：姚谏20050201浙江大学硕十学位论文冷弯薄壁C形槽钢畸变屈曲的试验研究冷弯薄壁c形槽钢畸变屈曲的试验研究摘要：材料科学的进步使得钢材的屈服强度不断提高，冷弯薄壁型钢在建筑领域得到了更多的应有。为了取得更好的经济效益，冷弯钢材的厚度变得越来越薄。作为控制冷弯薄壁型钢承载能力的几种屈曲模式之，畸变屈曲逐步受到重视。本文在国内外对畸变屈曲研究的成果的基础上，对冷弯薄壁c形截面槽钢在轴心受压和对称轴平面内偏心压力下的畸变屈曲

2、进行了试验研究，并与理论分析结果进行了对比分析。关键词：冷弯薄壁C形槽钢；轴压与偏压；畸变屈曲：试验研究ExperimentaIStudyonDistortionaIBuckIingofCoId—formedc’吨ypeChanneISectionAbstract：Thedevelopmentsinthestrengthandthecorrosionresistanceofthecold-formedsteelmakeitpossibletousethinnerplatestoachievemoreeconomyinbuild

3、ingconstructions．Asoneofseveralstrength-govemingmodes，distortionalbucklingisreceivingmoreattentions．Basedontheexistingachievementsaroundtheworldonthedistortionalbuckling，experimentalstudiesaremadetoexplorethedistortionalbucklingbehaviorofthecold．formedC-sectionunder

4、axialandeccentricload．Testresultsarecomparedwiththosefromthetheoreticalpredictions．Keywords：cold-—formedC-·section；centralandeccentricload；distortionalbuckling；experimentalstudy浙江大学硕士学位论文冷弯薄壁C形槽钢畸变屈曲的试验研究1引言与传统的热轧钢材相比，冷弯薄壁型钢构件具有强度高、自重轻、工厂化程度高、安装简便、趋工劳动强度低等诸多优点，因此，比传

5、统的热轧钢材更具有经济性，目前正在被越来越广泛地应用到建筑领域，而且在建筑钢材市场占有的份额呈逐年扩大之势。1．1冷弯薄壁型钢的发展1．1．1冷弯薄壁型铜的技术发展在国外，通常把壁厚在3ram以下的、经过冷弯成型的钢材称为冷弯薄壁型钢；在国内，冷弯薄壁型钢的壁厚一般在6ram以下。材料科学的进步，即钢材冶炼技术和防腐技术的进步最终导致了冷弯薄壁型钢这一新建筑产品在实际生产中得到广泛应用。当前发展的趋势表明，冷弯型钢正在变得越来越细长，同时它的强度也越来越高，这就使得结构很容易发生局部屈曲和畸变屈曲。因此，对现行的结构设计方式进

6、行改进，添加与冷弯薄壁型钢相对应的内容是很紧迫的课题。对高品质钢材的要求，首先体现在檩条、维护用墙板以及装饰板等建筑产品的屈服强度不断增长上。在国外，用于上述方面的钢材的屈服点通常达到28∞550N／mm2，而作为超高强钢材的调质钢，其屈曲强度已经达到1100N／mm2[I】：在国内，由于技术和工艺水平的限制，除能生产Q235和Q345的冷弯薄壁型钢外，作为建设部“十五”科技攻关的Q390冷弯薄壁型钢规模化生产项目，目前还处于试验阶段。通常，用于生产高强度冷弯薄壁型钢的母材还需进口。导致冷弯型钢广泛应用的～个主要原因是钢材在抗

7、腐蚀性能上面有了提高。经过改进了的电镀工艺已经实现了材料外表镀膜在冷弯成型过程中不受损伤。此浙江人学硕士学位论文冷弯薄壁C形槽钢畸变屈曲的试验研究外，抗腐蚀钢材也不断出现。例如，日本的科研人员开发出一种含12％铬的钢材，这种钢材不含镍，也没有不锈钢所具有的光泽，但更不易锈蚀川。高强钢材的应用，不可避免地伴随着构件在厚度上的减少。考虑到局部稳定，自然会要求有更多的折叠来强化截面。现代轧制生产线自动化水平较高，不仅可以准确地生产复杂的截面，而且可以在轧制的过程中准确地定位打孔、开槽，这无疑也推动了冷弯薄壁型钢的规模化和产业化。更复

8、杂的截面可以先单独SLN，然后通过高频焊进行焊接。图1．1为国外一些常见的截面形式【lJ。fj_[∑∑∑圈11冷弯薄壁截面形式冷弯薄壁型钢可以通过多种方式互相连接，例如传统的焊接、螺栓、空心铆钉、射钉等。此外，国外也出现了新的连接手段叽1．1．2冷弯薄壁型钢的应用冷弯薄壁型钢