各国规范铝合金轴压构件局部稳定设计方法对比

目的研究各国规范中铝合金受压构件局部稳定性设计方法的异同,为铝合金受压构件设计提供依据.方法笔者对中国《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007、欧洲规范EN1999-1-1:2007、美国铝合金设计手册、澳大利亚/新西兰规范AS/NZS 1664中受压构件局部稳定设计方法进行了对比分析,并通过有限元软件ANSYS验证各设计方法的准确性.结果对于中国规范、欧洲规范、美规和澳规,加劲板件局部屈曲承载力的计算结果比有限元计算结果高,分别高10%、11%、9%和6%;非加劲板件局部屈曲承载力计算结果比有限元计算结果低,分别低13%、13%、12%和15%.结论中国规范和欧规的设计方法基本一致,美规和澳规的计算方法基本一致;各规范中的设计方法会高估加劲板件的局部屈曲承载力,而低估非加劲板件的局部屈曲承载力.

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。