不同截面形式冷弯薄壁槽钢构件轴心受压承载力研究.pdf

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1、坚莶垄篁垫!!!笙i塑!：望笙!塑塑225不同截面形式冷弯薄壁槽钢构件轴心受压承载力研究刘辉．江韩(南京市长江都市建筑设计股份有限公司，江苏南京210006)『摘要1采用ABAQUS非线性有限元软件，对3种不同截面形新型截面卷边槽钢构件在轴心受压状态下的承载力进行了分析。研究了卷边槽钢轴心受压构件的屈曲模态和极限承载力等性能。结果表明：加劲形式和卷边形式是影响试件轴心受压承载力和屈曲模式的重要因素：与无加劲形式相比．采用腹板和翼缘板件中间V形加劲有效减小了板停宽厚比。试件轴心受压承载力提高了20．51％～56．38％。『关键词]卷边形式；极限承载力；轴心受压；有限元分析[中

2、图分类号】TU392．1[文献标gR码]A[文章编号-]1005—6270(2017}03—0025—03ResearchonAxialCompressionStrengthofDifferentSectionMembersCold-formedThin—WalledSteelChannelLIUHuiJIANGHan(NanjingYanOzeRiverUrbanArchitectureDesignCo．，Ltd，NanjingJiangsu210006China)Abstract：Threedifferentaxialcompressionchannelmembersw

3、ithstiffenertypesandedgestiffenertypeswereselectedtobestudiedbynonlinearfiniteelementanalysisusingprogramABAQUS．Thebucklingmodesandultimatebearingcapacityofthelippedchannelmembersarestudied．Itisshownthatstiffenertypesandedgestiffenertypesarekeyfactorsthatinfluencethemember'saxialcompressio

4、nstrengthandbucklingmodes．Comparedwiththecasewithoutstiffeners，theaxialcompressionstrengthofmemberswithintermediateVtypesiSinereased20．51％to56．38％becausetheelementwidth—to—thicknessratioiSreducedeffectively．Keywords：stiffenertype；ultimatebearingcapacity；axialcompression；finiteelementanalys

5、is0引言冷弯型钢是以热轧或冷轧带钢为原材料．在常温下采用冲压或辊轧方法得到的各种断面形式的型材。其截面形式大多为单轴对称的开口截面Ⅲ．其中直角卷边槽钢是最为常见的单轴对称截面。由于一边支撑一边自由的翼缘板件的稳定性较差．沿构件的自由边纵向将翼缘板通长弯折一次形成普通卷边．会明显提高翼缘的稳定性。但是。卷边自身必须具有足够的刚度．否则卷边将先于翼缘失稳．从而无法为翼缘提供支撑作用121。近些年来．随着钢结构的广泛应用．卷边槽钢作为冷弯薄壁型钢结构构件中的一种重要形式．以其轻质、便捷、多样化等特点受到越来越多的关注。冷弯薄壁型钢构件的板件的宽厚较大．板件中间v形加劲的措施可以

6、减小板件的宽厚比．进而大幅提高构件的稳定承载力和材料的利用率131。Young等【4】对高强冷弯薄壁型钢槽形、卷边槽形及复杂卷边槽形截面轴压构件相关性能进行了试验与理论研究：Sehafer[目对冷弯薄壁型钢轴压构件局部、畸变及整体屈曲相关性能进行了分析研究。随着冷弯型钢生产状况的逐步改善和设备生产能力的日益提高．产生了许多新的截面形式．现行的规范已经不完全适用于各种新型截面的相关计算。因此．有必要对新型截面卷边槽钢的稳定性能进行深入研究．为相关规范的修订提供依据。1试件分组本文选取了3种截面形式．分别为直卷边、斜卷边和复杂卷边．在此基础上在腹板和翼缘上分别设置V形加劲，以及

7、同时在腹板和翼缘上设置V形加劲。构件的截面形式和几何参数定义如图1所示。本文分析中选取的截面尺寸见表1。选取钢材的屈服强度fy=385．5MPa，弹性模量E=【收稿日期12017．04．20【作者简介】刘辉，南京市长江都市建筑设计股份有限公司，硕士，一级注册结构工程师。2互鎏蒸垄簦!竺!!竺箜!塑l彗篓!!!塑2：2．06x105MPa．泊松比瑚．3。V形加劲肋的宽度为20mm，高试件C1一C6及C9最终由于腹板局部屈曲发生折曲度为10mm，V形加劲肋两板件间的夹角为90。。破坏，如图3(a)一∞和(i)所示。试件