浅谈中厚壁冷弯钢管柱轴压承载力试验研究与分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文中厚壁冷弯钢管柱轴压承载力试验研究与分析姓名：高恒申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：王小平20070501武汉理工大学硕士学位论文摘要中厚壁冷弯方，矩形钢管柱具有惯性矩大、稳定承载力高等优点，在建筑钢结构中具有良好的应用前景。但目前有关中厚壁冷弯型钢的试验以及理论研究还十分有限，且国内还没有专门相应的设计规范。现有钢结构设计规范(GB50017—2003)和冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018—2002)是否适用于中厚壁冷弯型钢管柱的计算尚不得知。因此就非常有必要对壁厚大于6m的冷弯方钢管、矩形管柱进行一系列深入的理论和试验研

2、究。本文介绍国内外建筑行业中冷弯型钢的发展与研究现状，阐述了轴心压杆的稳定理论，总结中国钢结构设计规范(GB50017—2003)、冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018—2002)、美国钢结构规范AISI、欧洲钢结构规范等对轴心压杆与冷成型钢柱的计算方法。以汉口轧钢厂生产的两种截面中厚壁冷弯方、矩形钢管柱为对象，测试了截面平板和弯角处的材料力学性能，测量试件的初始几何缺陷。对十二根冷弯方、矩形钢管柱进行了轴压试验。得到其极限承载力和破坏模态，为相关研究和规范的修订提供了可靠的试验依据。运用有限元软件ABAQUS，在考虑材料冷弯硬化、初始几何缺陷等因素的前提下

3、，对两种截面中厚壁冷弯方、矩形钢管柱进行了极限承载力分析，得到了不同长细比轴压柱的极限承载力，并与我国钢结构设计规范(GB50017—2003)、冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018—2002)的计算值及试验结果进行了比较，得到了一系列重要结论，为类似构件的进一步研究提供参考。关键词：中厚壁冷弯方(矩)形管，初始几何缺陷，轴压承载力，试验，有限元分析武汉理工大学硕士学位论文Abstractnecold-formedmediumwallhoflowrectangle，squarese斌ioncolumnhavethegreatinertiaandhighlya

4、xialloading-bearingcapacity．皿ecold-formedmediumwallsteelcolumnwillbeextensivelyappliedinsteelstructures．Butfewresearchandfewtestsonaxialcompressionofcold．formedmediumwallsteelhavebeendone．andthereisnospecialcodeata11．necodeGB50017-2003fbrdesignofsteelstructuresandthecodeGB50018．2002f

5、orcold-formedthin·walledsteelstructuresisnotjustsuitableforthecold—formedmedinmwallsteel．，Soitisnecessarytodomoredeeplyresearchandtestfillthecold-formedmediumwallhollowrectangle，squaresectioncolumnwhichthicknessisover6ramnow．Firstthispaperintroducesthedevelopmentofcold-formedsections

6、teelandstudiesatcurrentsituationinbuildindustry．ItintroducesthestabletheoryaboutthememberwhichiSundertheaxialcompression．Itintroducesrelevantcalculationonthecold．formedmediumwallcolumnintheChinesetechnicalcodeGB50017．2003fordesignofsteelstructures。theChinesetechnicalcodeGB50018．2002f

7、orcold．formedthin-walledsteelstructures，SpecificationfortheDesignofCold-FormedSteelStructuralMembersinUSA，SpecificationfortheDesignofCold·FormedSteelStructuralMembersinEurope．11lcspecimensaretwotypesofthecold·formedmediumwallhollowrectangle，squaresectioncolumnswhichareproducedbyHartK

8、ouroll-formi