q460高强度钢材焊接h形截面弱轴压弯柱承载力试验研究 experimental study on bearing capacity of welded h-section columns using q460 high strength steel under bending and axial compression.pdf

第33卷 第 12期 2012年 12月 JournalofBuildingStructures Vo1．33 No．12 Dee．2012 文章编号：1000—6869(2012)12—0031—07 Q460高强度钢材焊接 H形截面弱轴压弯柱 承载力试验研究 李国强 ，闫晓雷。，陈素文 (1．同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092；2．同济大学土木工程学院，上海200092) 摘要：为了研究高强度钢材中厚板焊接H形截面压弯柱的承载力 ，采用国产Q460高强度钢材 11mm、21mm中厚板制作了 6个焊接H形截面压弯柱 ，试件截面 自由外伸翼缘板宽厚比分别为7、5、3，长细比分别为40、55、80。通过对Q460低合金高 强度钢材的材性测试 、3种焊接截面残余应力测试、各试件初始几何缺陷测量及承载力试验，进行了H形截面弱轴压弯构 件整体失稳承载力的试验研究，并与采用GB50017--2003(钢结构设计规范》进行计算的承载力对比；同时以理想弹塑性模 型，综合考虑试件初始缺陷建立有限元模型，分析计算其承载力。试验及分析结果表明：Q460低合金高强度钢材具有强度 高、塑性性能较好等特点；由实测截面残余应力值得到其分布形式与普通钢材焊接 H形截面残余应力分布基本相同；高强 度钢材焊接H形截面压弯构件承载力试验值明显高于GB50017--2003设计公式计算值；文中采用的有限元分析方法可以 较准确地计算试件的承载力。研究成果为高强度钢材在实际工程中的应用提供试验参考。 关键词：焊接H形柱；压弯构件；高强度钢材；静力试验；承载力；残余应力 中图分类号：TU391 TU317．1 文献标志码：A ExperimentalstudyonbearingcapacityofweldedH—section columnsusingQ460highstrengthsteel underbendingandaxialcompression LIGuoqiang ，YAN Xiaolei，CHEN Suwen (1．StateKeyLibraryforDisasterReductioninCivilEngineering，Ton~iUniversity，Shanghai200092，China； 2．CollegeofCivilEngineering．TongiiUniversity．Shanghai200092，China) Abstract：Thispaperpresentedastudyontheultimatebearingcapacityofhighstrengthsteelcolumnsundereccentric load．Throughthetensioncoupontestsand themeasurementoftheresidualstressofH—section，initialgeometric imperfectionsandultimate loadsofeach column，testson six specimensofwelded H—section columnswith three differentcrosssectionsmadebyQ460highstrengthsteelwereconducted．Themeasuredultimateloadswerecompared withthevaluespredictedbydesignformulasspecifiedinChinesecodes．FEA modelswereemployedtosimulatethe resultsofthetests．InitialdeficienciesincludinggeometricimperfectionandresidualstresswereconsideredintheFEA models