q345冷成型钢高温力学性能试验研究 experimental investigation on mechanic behavior of q345 cold-formed steel material at elevated temperatures.pdf

第 33卷 第 2期 2012年2月 JournalofBuildingStructures Vol_33 No．2 Feb．2012 文章编号：1000—6869(2012)02—0041—09 Q345冷成型钢高温力学性能试验研究 陈 伟，叶继红 (东南大学 混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室，江苏南京210096) 摘要：冷成型钢高温材料特征指标是进行冷成型钢结构抗火设计及数值模拟的重要参数。现有的钢材高温材性数据大多 基于稳态试验方法得到，而瞬态试验方法较前者更接近实际火灾情况。利用MTS810试验系统对 1．5am厚Q345冷成型钢 进行了高温力学性能试验研究 ，将瞬态、稳态试验结果进行对比分析。试验结果表明：Q345冷成型钢瞬态试验抗拉强度折 减系数在430～700℃时普遍高于稳态试验结果，二者相对误差 27％～57％；超过 100℃，Q345冷成型钢瞬态试验高温弹性 模量明显低于稳态试验结果，相对误差 17％～156％；450～550℃时，相同温度、应变水平下，Q345冷成型钢瞬态试验应力一 应变曲线弹塑性阶段应力值明显高于稳态试验应力值，导致瞬态试验高温屈服强度高于稳态试验结果，相对误差28％ ～ 40％。通过数值拟合给出Q345冷成型钢高温材性折减系数及本构关系表达式 ，表达式与试验结果基本吻合。 关键词：Q345冷成型钢 ；瞬态试验；高温；力学性能；热膨胀 中图分类号：TU392．1 TU317．1 文献标志码：A Experimeranttaal’linvestigationonmechanicbbeehhaavviioorrooff0334455 cold—formedsteelmaterialatelevatedtemperatures CHEN Wei，YEJihong (KeyLaboratoryofConcreteandPrestressedConcreteStructuresoftheMinistryofEducation， SoutheastUniversity，Nanjing210096，China) Abstract：Themechanicalpropertiesindexofcold—fo~eclsteelatelevatedtemperaturesarethemajorparametersnot onlyforthefireprotectiondesign，butalsoofrnumericalanalysisofcold—formedsteelsturctures．Previousresearchon thematerialbehaviorofsteelatelevatedtemperaturesmainlyfocusedonthesteadystatetest．However，thetransient statetestismorerealisticinsimulatingtheactual fireconditionsthansteadystatetest．Thispaperpresentsthedetails ofanexperimentalstudyonQ345cold—formedsteelwithathicknessof1．5mmatelevatedtemperatures．Acareful comparisonwascarriedoutbetweentheresultsbytransientandsteadystatetests．Itshowsthatreductionfactorsof ultimatestrengthofQ345cold—formedsteelbytransientstatetestarehig【herthanthosebysteadystatetestat temperaturesbetween430℃ and700oC．therelati