冷弯薄壁方钢管长柱轴压性能试验研究

进行了3组共9个试件冷弯薄壁方钢管受压长柱的试验研究与有限元计算分析,截面尺寸均为120 mm×120 mm×2 mm,考察长细比变化时,试件的破坏模式、荷载-位移曲线以及承载力等改变情况,并利用ANSYS软件进行了数值模拟计算,结果表明:1)对于轴心受压柱,在长细比λ≤36.4时,柱发生的是强度破坏,承载力较高;当长细比增大到λ≤65.5时,柱承载力降低近20%,破坏模式为整体破坏。2)有限元计算结果与试验结果较为接近,差值在12%以内,具有较高准确度。

冷弯薄壁方钢管长柱轴压与偏压性能研究

进行了9组共18个冷弯薄壁方钢管受压长柱试件的试验研究,考虑了长细比、偏心距两个变化参数,得到了试件的破坏形态、荷载-位移曲线以及承载力等重要数据,并采用有限元方法进行了数值模拟计算。结果表明:1)对于轴心受压柱,在长细比λ≤36.4时,柱发生强度破坏,承载力较高;对于受压偏心距较大的柱,发生屈曲破坏,且发生局部屈曲后在持荷下迅速丧失承载能力。2)偏心距对受压构件极限承载力影响很大,在长细比λ≥29.1时,极限承载力随偏心距增加而迅速降低;建议在长细比λ≥58.2时,受压柱需加支撑以减小计算长度,提高极限承载力。3)有限元计算结果与试验结果较为接近,差值在12%以内,具有一定准确度。

冷弯薄壁方钢管木组合长柱轴压性能试验研究

进行了4组共36个冷弯薄壁方钢管长柱的轴心压力试验,考虑了长细比、不同填充材料两个变化参数,得到了试件的破坏模式及承载力等。结果表明,试验中空钢管柱发生失稳破坏,由于宽厚比较大,局部失稳发生后迅速导致整体失稳,而填充材料后的试件,局部失稳后承载力降低缓慢,依然可继续承载;空钢管侧向位移值不易满足《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》(JGJ 227—2011)规定限值,尤其是当长细比达到172.9时,侧向位移值更难得到保证,而填充轻质耐压材料后可有效限制其侧向位移发展,构成柱的第二道抗破坏防线。填充材料后的柱,其稳定承载力明显提高;柱长细比越大,承载力提高越明显。