H形截面6061-T6铝合金轴心受压构件试验及计算方法研究

以长细比为主要参数,测试了6个两端铰支的H形截面6061-T6铝合金挤压型材轴压构件的稳定承载力,所有试件均在强轴平面内发生了整体弯曲屈曲,得到了实测稳定系数.同时进行了铝合金材料的性能测试,获得了材性数据.建立了有限元分析模型,并经由试验结果的验证.进行了参数分析,并据此建议了新的柱子曲线.将GB50429、EN1999和建议的柱子曲线与参数分析结果和国内现有试验数据分别进行了比较,发现这两部规范的计算结果很接近且均过于保守,而建议的柱子曲线与参数分析和试验结果均吻合最好且总体偏于安全,可供工程应用和规范修订参考.

铝合金轴心受压构件截面不对称性系数研究

铝合金轴心受压构件需要引入系数ηas来考虑截面不对称性带来的不利影响。在大量数值分析的基础上,提出了系数ηas的计算公式,可以作为设计计算的依据。提出了广义的稳定计算系数的概念,用以在确定铝合金轴心受压构件的屈曲抵抗力时考虑系数ηas的影响,这样可与惯用设计方法相一致。

铝合金轴心受压构件局部稳定性参数分析

为研究铝合金轴心受压构件的局部稳定性能,采用有限元软件ANSYS对132个十字形截面、144个箱形截面及180个工形截面进行数值分析。研究板件厚度、局部几何初始缺陷、整体几何初始缺陷、屈服强度、Ramberg-Osgood模型中应变硬化指数n的取值以及板件间相互作用对3类构件屈曲后性能的影响,给出板件全部有效的最大宽厚比[b/t]及有效厚度折减系数αt。分析结果表明:局部几何初始缺陷和屈服强度对[b/t]及αt影响较大,在工程实际中必须考虑;n值主要影响[b/t],对αt的影响不大;板件厚度和整体几何初始缺陷对两者没有影响;工形截面翼缘和腹板间存在相互作用,使两者αt差值减小。在实际工程中,要控制板件的局部几何初始缺陷大小,至少为规范中的普通级;当材性未知时,可取n=f0.2/10,且在该值的±50%之内,n的取值对板件的有效厚度折减系数基本没有影响。