冷弯薄壁型钢双肢闭合截面拼合立柱轴压性能有限元分析

为研究在轴压条件下,长细比和腹板高厚比对冷弯薄壁型钢双肢闭合截面拼合立柱受力性能的影响,本文利用ANSYS有限元软件对其进行建模分析,并对其极限承载力和最终破坏形态进行对比。研究结果表明:长细比和腹板高厚比对冷弯薄壁型钢双肢闭合截面拼合立柱轴压受力性能均有较大影响。随着长细比的增加,其极限承载力逐渐降低;随着腹板高厚比的降低,其极限承载力逐渐增大。

冷弯型钢拼合柱局部屈曲后板组效应研究

为明确冷弯薄壁型钢(CFS)双肢闭合拼合柱局部屈曲后板组效应,文中对18根通过ST4.8自攻螺钉将单肢C形截面及单肢U形截面构件连接而成的CFS双肢闭合拼合柱进行轴压性能试验,获得试件破坏特征和极限承载力,研究了试件受力的弹性阶段和局部屈曲后继续承载阶段的各组成板件变形情况。结果表明受力阶段前期,拼合柱发生明显的局部屈曲现象;荷载继续增加,拼合柱进入屈曲后阶段,但各组成板件之间仍然存在板组效应的影响,使得C形截面翼缘与U形截面翼缘的屈曲变形方向一致,即协调屈曲,但这种屈曲作用已不再具有线性特性。基于试验结果,对GB 50018—2016和AISI-S100—2012中直接强度法(DSM)进行了验证。由于这两种方法计算理论中均未考虑承载试件局部屈曲后非线性的受力状况,使得两种方法的计算结果均存在误差,随着高厚比的增大,GB 50018—2016计算的试件承载力逐渐偏于保守,DSM计算结果逐渐偏于不安全。