分析对称截面铝合金挤压型材压杆的稳定系数

a类截面的轴心压杆稳定系数一、引言a类截面的轴心压杆稳定系数是结构力学中的重要概念，用于评估压弯构件的稳定性。

本文将对a类截面的轴心压杆稳定系数进行全面、详细、完整且深入的探讨。

二、什么是a类截面a类截面是一种常见的截面形状，具有对称性和均匀分布的特点。

它通常由一条轴线和与轴线垂直的各种尺寸组成。

对于一个给定的a类截面，我们可以通过计算其轴心压杆稳定系数来评估它的稳定性。

三、轴心压杆稳定系数的定义轴心压杆稳定系数是指当压力作用在a类截面上时，截面的稳定性能。

它是根据截面抗弯和抗压能力的比值来定义的，表示截面抗弯能力与抗压能力之间的平衡状态。

四、轴心压杆稳定系数的计算方法根据轴心压杆稳定系数的定义，可以通过以下方法来计算：1.确定截面的几何尺寸：包括截面的面积、惯性矩、截面半径等。

2.计算截面的抗弯能力：根据截面形状和材料的力学性质，计算截面的抗弯强度。

3.计算截面的抗压能力：根据材料的力学性质和截面的几何尺寸，计算截面的抗压强度。

4.计算轴心压杆稳定系数：将截面的抗压能力除以抗弯能力，得到轴心压杆稳定系数。

五、a类截面的特点a类截面具有以下特点：1.对称性：a类截面的各个尺寸关于轴线对称，使其具有较好的整体稳定性。

2.均匀分布：a类截面的尺寸在轴线两侧均匀分布，使其在承受外力时具有更好的平衡性。

3.设计灵活性：a类截面的尺寸可以根据具体的工程需求进行设计，具有较好的适应性和可塑性。

六、影响a类截面轴心压杆稳定系数的因素a类截面的轴心压杆稳定系数受到以下几个因素的影响：1.截面形状：不同的截面形状对轴心压杆稳定系数有着不同的影响，例如圆形截面和方形截面的稳定性不同。

2.材料强度：材料的力学性质直接影响截面的抗压和抗弯能力，从而影响轴心压杆稳定系数。

3.边界条件：截面的边界条件（如固定边界、自由边界等）也会对轴心压杆稳定系数产生影响。

4.桥肋的宽度：桥梁中的桥肋宽度也会对轴心压杆稳定系数产生一定的影响。

a类截面的轴心压杆稳定系数A类截面的轴心压杆稳定系数是指压杆在轴向压力作用下的稳定性能。

它反映了压杆在轴向压力下的抗弯刚度和稳定性能。

具体计算轴心压杆的稳定系数需要考虑截面形状、材料特性、截面尺寸等因素，因此在具体设计中需要进行详细的结构分析和计算。

一般情况下，轴心压杆稳定系数可以通过以下公式计算：
NCr = π²EI / L²
其中，NCr为轴心压杆的临界压力，E为材料的弹性模量，I为截面的惯性矩，L为压杆的有效长度。

这个公式是基于欧拉公式推导而来，用于判断压杆在轴向压力作用下是否稳定。

当实际的轴向压力小于轴心压杆的临界压力时，压杆可以保持稳定；当实际轴向压力大于或等于临界压力时，压杆可能会产生屈曲失稳现象。

需要注意的是，轴心压杆稳定系数只是判断稳定性的一个指标，具体的设计应考虑材料强度、安全系数、实际应用条件等因素，以确保压杆的安全可靠性。

对于特定的工程结构和要求，可能需要使用更为复杂的分析方法和公式进行稳定性计算。

因此，在实际设计中，应该遵循相关的设计规范和标准，同时与专业的结构工程师合作，进行详细的结构分析和计算。

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大截面7A04高强铝合金角形柱轴压整体稳定试验研究王元清;王中兴;胡晓光;韩军科;陈志华;邢海军【摘要】为研究大截面的7A04高强铝合金角形柱轴压整体稳定性能,进行了18个试件的试验,将试验结果与我国规范进行对比,并建立了试验的有限元模型.试验结果表明:名义长细比为30～80时,试件发生弯扭屈曲破坏;名义长细比为100时,试件发生弯曲屈曲破坏.可得出结论:我国规范过多考虑板件局部屈曲对于构件的影响从而大大低估其稳定承载力;对于板件宽厚比超限不多的构件,局部屈曲对构件稳定承载力几乎无影响;有限元计算结果与试验结果吻合良好,用所建立的有限元模型可以对7A04高强铝合金角形柱稳定性能进行准确模拟.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2016(049)009【总页数】8页(P936-943)【关键词】角形柱;7A04高强铝合金;整体稳定;试验研究;有限元模型【作者】王元清;王中兴;胡晓光;韩军科;陈志华;邢海军【作者单位】清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室,北京100084;清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室,北京100084;中国电力科学研究院,北京100055;中国电力科学研究院,北京100055;天津大学建筑工程学院,天津300072;中国电力科学研究院,北京100055【正文语种】中文【中图分类】TU395铝合金用于结构工程的历史已有近百年，铝合金以其轻质、美观、易于挤压成型以及耐腐蚀等特点被广泛应用于大跨或轻型的网架结构、网壳结构等空间结构中［1］，很少用于重要的结构承重构件.结构中常用的6063-T5和6061-T6牌号铝合金抗拉强度不超过300,MPa，与Q235钢材接近.随着高、大、奇型建筑日益增多，结构对于材料强度的要求也逐渐攀升，普通铝合金强度的限制和钢材腐蚀问题的困扰制约了结构工程的发展，寻找强度高且耐腐蚀的新材料成为突破瓶颈的出路.随着材料与冶金工业的发展，高强铝合金材料逐渐走进结构工程.高强铝合金不仅轻质、美观、耐腐蚀、易挤压，同时其抗拉强度接近600,MPa，完全满足结构对高强材料的要求.欧美国家自20世纪30年代开始研究普通铝合金结构，而国内外对高强铝合金结构的研究尚少.胡日钦毕力格［2］对30根不同长细比的6082-T6牌号高强铝合金轴心受压构件进行了试验研究与有限元数值模拟，通过研究对我国规范进行了修正并拟合出了适用于国产角型高强铝合金轴心受压构件的稳定系数曲线.杨旭［3］对25根不同截面尺寸、长细比和偏心距的H型截面6082-T6牌号的高强铝合金构件展开了偏心受压试验研究与有限元分析，并对我国规范中的相关公式进行了参数修正.Adeoti等［4］对15 根H型截面与15根箱型截面6082-T6牌号高强铝合金轴心受压构件进行了试验研究与有限元分析，并将得到的稳定系数与欧洲规范、美国规范及中国规范进行了对比.上述研究主要集中在对6082-T6牌号的高强铝合金柱的试验研究与有限元研究，然而该种材料的抗拉强度不超过350,MPa，仍然无法与工程中使用的高强钢相媲美.而7A04铝合金属Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金，抗拉强度可达600,MPa，与高强钢Q460的强度相近.7A04高强铝合金应用于结构中可以减小构件的截面，减轻结构自重，对于腐蚀性环境中的重要结构承重构件、偏远地区电力抢修塔主体结构［5］以及国防工程中需要随军携带、快速组装的结构物，它都是最为理想的材料.目前由于缺乏关于7A04高强铝合金构件的试验数据与相关研究，制约了此材料在结构工程中的发展.我国铝合金结构设计规范［6］于2008年实施，但其中并没有关于7A04高强铝合金材料的相关规定.轴心受压构件是重要的结构构件，国内外关于普通铝合金轴心受压构件的研究也大都集中在小截面的研究［7-10］上，对工程的指导意义不强.为此，笔者针对18根大截面7A04高强铝合金柱进行了轴压整体稳定试验研究，轴压构件选用工程中常用的角形截面，并将试验结果与我国规范进行对比；利用通用有限元软件ANSYS对试验进行了模拟，并用试验数据验证了有限元模型的正确性.本研究将如此高强度的铝合金材料用于结构试验中，为以后7A04高强铝合金的研究打下了基础，并为大规模有限元参数分析与设计方法的确立提供了重要数据.1.1 试件设计与初始缺陷测量本试验中所采用的试件为7A04高强铝合金轴心受压构件，截面为等边角形，角形截面名义尺寸为L200×24，图1为截面的示意.由于要探究不同长细比对于构件整体稳定性能的影响，共设计了6组不同长细比（30、40、50、60、80、100）的试件.每种长细比包含3个相同试件，共18个试件.试件均为挤压成型，热处理状态为T6.实际生产的构件均为非理想直杆，含有初始缺陷，试验中采用文献［11］中的方法，采用光学经纬仪配合游标卡尺进行测量.每个试件测量两端截面、跨中截面和两个1/4截面对应的缺陷值.测量的位置为角形构件的2个肢边和1个肢背，肢背处测量两个方向的缺陷，共计测量4条棱边，b1、b2、b3、b4为对应的缺陷值，记相对于构件向外的缺陷值（b1、b2）为正，相对于构件向内的缺陷值（b3、b4）为负.图2为角形高强铝合金截面缺陷示意.表1为构件尺寸的实际测量结果与构件初始缺陷的测量结果.试件编号中：L代表角形构件，200代表肢宽，其后的数字代表名义长细比，最后1位数字代表试件编号.其中，L′ 为试件长度，即柱高，取3条棱边长度的平均值；肢宽w是取试件两端截面和跨中截面共6肢宽度的平均值；肢厚t是取试件两端截面和跨中截面共6肢厚度的平均值.1.2 材性试验根据GB/T228—2010《金属材料室温拉伸试验方法》中的规定，通过室温单调拉伸试验对7A04高强铝合金的材料力学性能进行研究.试验在液压万能试验机上进行.材性试件是沿纵向取自轴压构件，试件共有4个.试件尺寸如图3所示.试件在拉伸过程中无明显颈缩现象发生，破坏比较突然并伴随巨响，断口处极不平整，破坏后的试件见图4.观察试件拉伸的应力-应变曲线（见图5）可以发现，高强铝合金与钢材的材性不同，曲线没有屈服与强化段；材料在拉伸开始时弹性模量最大，后来逐渐减小，表现出典型的非线性.目前，描述非线性材料本构关系较好的是Rmberg-Osgood模型［12］，表达式为式中：E为弹性模量；f0.2为残余应变为0.2%,时的应力；n为材料系数.为了采用Rmberg-Osgood本构模型准确地表达7A04高强铝合金材料，通过材性试验，测定了以上3个物理量和材料抗拉强度fu，并得出材料的实测应力-应变曲线与Rmberg-Osgood计算曲线如图5所示，可以发现，该模型可以很好地描述7A04高强铝合金材料的特性，为后期有限元建模与理论分析打下基础.表2为材性试验所测得的材料力学性能指标.1.3 试验装置所有试件均在清华大学结构工程试验室进行加载.试验加载设备为YES-500液压式压力试验机，最大可提供500,t压力，试验机两端装配有球铰.但在试验中球铰的转动并不灵活，经过对最终试验结果的分析，该构件的约束条件接近铰支.为有效固定角形构件，防止构件端部局部压坏，在试件两端设置端板.普通端板需要配合点焊的耳板［13］，每加载1个试件就要进行1次耳板的拆除与焊接，使试验加载变得复杂.本试验采用课题组发明的可调节装置［14］作为构件两端的端板，既能有效约束构件的端部，又便于调节夹持构件的端板.试件采用几何对中的方式，利用可调节装置的调节板滑动使得构件与试验机对中.图6为试验加载装置.1.4 试验量测内容与方法在试验中，主要的量测内容包括角形受压构件的极限承载力、横向变形、轴向变形以及构件纵向的应变.采用试验机自带的压力传感器、位移计与应变片实现对上述物理量的测量.为了测量构件横向变形，从而判断构件是弯曲失稳还是弯扭失稳，在构件跨中截面布置位移计2-1和2-2；为了测量构件轴向位移，在试件上端板处截面对称轴两侧对称布置位移计2-3和2-4；同时，在试验中为了检测试件是否准确对中，并测量试件应力的发展与变化，在试件跨中截面沿纵向布置应变片1-1、1-2、1-3、1-4、1-5和1-6.位移计和应变片的布置如图7所示.试验过程中的所有上述物理量的测量均采用IMP数据采集系统实时采集，并由计算机记录.2.1 试件失稳模态与变形金属材料的角形轴心受压构件失稳模态包括弯曲屈曲与弯扭屈曲［15］.在本次试验中所有7A04角形受压构件的失稳模态包含了弯曲屈曲与弯扭屈曲两种模态.名义长细比为100的试件发生了弯曲屈曲，名义长细比为30～80的试件发生了弯扭屈曲.对试件失稳模态的判断除了试验中的观察外，还结合位移计2-1和2-2的示数，二者示数变化若基本一致，说明试件的两肢板件未发生扭转；若二者示数变化趋势相反，则说明试件发生了扭转.图8中列出了位移计2-1和2-2所记录的试件横向变形，图中的两条曲线分别代表角形柱两肢板件横向位移的变化.图8（a）、（b）分别为典型的弯曲失稳试件、弯扭失稳试件的荷载-横向位移曲线.试件在加载过程中，两端的球铰不能随着试件的变形而转动，而是在达到极限承载力之后突然转动，试件破坏的同时失去承载能力并伴随巨响.试验结果表明该球铰不能提供理想的铰支条件.图9所示为试件的破坏形态，其中，图9（a）为典型的弯曲失稳破坏的试件，图9（b）为典型的弯扭失稳破坏的试件，图9（c）为所有破坏后的试件.大部分试件的破坏形态同图9（b）中的破坏形态相同，为弯扭失稳破坏.通过试件失稳破坏时的形态与卸载后的变形对比可以发现，试件均在弹性阶段发生弯曲失稳与弯扭失稳，几乎无残余变形.2.2 极限承载力表3所示为试件的极限承载力（即稳定承载力FEXP）试验结果与理论结果及有限元结果对比.表中为轴心受压构件的稳定计算系数.将试验得到的极限承载力与我国铝合金结构设计规范［6］进行对比.我国规范对铝合金轴心受压构件承载力的计算公式为：其中N为试件的承载力为轴心受压构件的稳定计算系数；A为截面面积；f为材料的抗压强度设计值，对于本文，取为材料名义屈服强度的平均值.理论计算的实质是计算稳定计算系数与钢结构设计规范［16］不同的是，铝合金结构设计规范并不是通过长细比对应4类柱子曲线直接给出稳定计算系数，而是考虑了局部稳定对于柱子稳定承载力的影响，引入了局部屈曲的截面修正系数.规范中的计算公式为其中ηe为考虑板件局部屈曲的修正系数；ηas为截面非对称性系数，对于该等边角形截面其值为1.0；φ为轴心受压构件的稳定系数，通过查表求得.根据规范，计算出该截面的局部屈曲修正系数ηe为0.75，并将计算得到的轴心受压构件的稳定计算系数极限承载力理论值FTHE列于表3中. FTHE/ FEXP为理论值与试验值之比，FTHE/FEXP比值的平均值为0.74.由此可以得出结论：我国规范过多地考虑了局部稳定对构件稳定承载力的折减，而低估了铝合金轴心受压构件的承载能力.通过ηe=0.75可得：该截面若不进行局部屈曲的修正，得到的结果将与试验值基本吻合.同时，计算中得到该截面的板件宽厚比为7.08，略微超过有效最大宽厚比的限值4.04，不应做大幅折减.所以，板件局部屈曲修正系数ηe是低估铝合金轴心受压构件承载能力的重要原因，通过大量的参数分析确定一个适用于国产7A04角形高强铝合金轴心受压构件设计的局部屈曲修正系数将是本文后续最重要的研究工作.3.1 有限元模型简介采用有限元分析软件ANSYS建立该有限元模型.首先建立几何模型；然后在此基础上进行网格划分，形成有限元模型；在有限元模型上施加约束条件和荷载，在无初始缺陷的情况下进行角铝柱的屈曲模态分析；最后在模型上施加初始缺陷，进行实际试验相吻合的有限元模拟，计算出最终的承载力.对试验构件进行有限元计算以验证有限元模型时，模型尺寸（柱高、柱截面宽度、厚度等）均按照每个试件实际尺寸测量的结果进行赋值，详见表1.考虑到试验中加载仪器的加载端头的作用，构件两端的端板几乎为一刚性板，所以在有限元程序中使端板的弹性模量为铝合金试件弹性模量的1,000倍.采用实体单元SOLID186单元对7A04铝合金角形柱进行有限元分析，试验中的端板采用PLANE82单元进行模拟.为了做到对真实试验过程最佳的模拟，在该模型中所有涉及到材料的属性，均取自材性试验的实测值，见表2.并采用Ramberg-Osgood模型描述材料的本构关系：ε=σ/E+0.002（σ/f0.2）n.对于本次角铝轴压杆稳定试验的有限元分析，考虑了几何初始缺陷的影响.对于角铝轴心受压构件，初始缺陷中的初始弯曲和初始扭转对试验结果影响较大.初始缺陷的大小也采用表1中列出的实测值.初始缺陷的施加方法为：对无缺陷的试件在静力计算的基础上进行特征值分析，以得到柱子的失稳模态和特征值屈曲荷载；再将实际计算所用的几何初始缺陷按照最低阶模态对模型进行更新，得到有初始缺陷的真实模型.建立的有限元模型如图10所示.3.2 有限元计算结果与试验结果对比分析图11为有限元中的试件破坏形态与试验中试件破坏形态的对比（图11（b）中颜色深浅代表不同应力水平）.通过该图可以发现，二者基本一致.表3中列出了所有试件在试验中和在有限元模拟中的失稳模态的对比，18个试件在试验和有限元中的破坏模态均相同，说明该模型可以很好地模拟7A04高强铝合金角形轴心受压构件的失稳模态.将有限元分析得到的试件极限承载力FFEA列于表3.FFEA/FEXP为有限元得到的极限承载力与试验值的比值.对于所有试件，该比值的平均值为0.97，标准差为0.06.由表3的计算结果对比可以看出：该有限元模型可以准确地计算7A04高强铝合金角形轴心受压构件的极限承载力，模型可靠，可用于进一步的参数分析.3.3 利用有限元模型验证宽厚比的影响为了进一步验证是我国规范中局部屈曲修正系数导致的承载力低估、证明第2.2节中的结论，本文利用验证后的有限元模型对36个不同宽厚比的高强铝合金角形柱进行了分析.这36个试件有6种不同的截面，板件的宽厚比变化范围为4.5～13.7，长细比变化范围为20～120，涵盖了工程中常用的角形柱宽厚比与长细比.图12为有限元分析的结果.通过模拟可以发现，宽厚比对于铝合金角形柱的影响是随着长细比的变化而变化的.宽厚比对短柱影响大而对长柱影响小，所以我国规范中对同种截面的试件采用相同的局部屈曲折减系数是不合适的，这种折减系数只能较为准确地计算短柱的承载力，而大大低估了长柱的承载能力.本文针对国产7A04高强铝合金角形柱进行了轴压整体稳定试验，得到了18个试件的极限承载力并得出以下结论.（1）总结了试件的失稳破坏特征.对于7A04高强铝合金角形柱，当名义长细比为100时将发生弯曲屈曲破坏；当名义长细比为30～80时，发生弯扭屈曲破坏. （2）通过试验结果与我国规范的对比可以发现，我国铝合金结构设计规范过多地考虑了板件局部屈曲对构件的影响，大大低估了其稳定承载力.（3）对于板件宽厚比超限不多的构件，局部屈曲对构件稳定承载力几乎无影响. （4）建立了试验的有限元模型，并将试验结果与有限元计算结果进行对比，二者吻合良好，证明建立的有限元模型可以对7A04高强铝合金角形柱稳定性能进行准确地模拟.本文的试验结果与所得到的结论为7A04高强铝合金角形柱的参数分析与设计方法的确立提供了重要的试验数据，并为我国规范相关部分的补充与修正提供了依据.局部屈曲修正系数的准确确定既是本文后续工作的重点内容，也是7A04高强铝合金角形柱乃至铝合金轴心受压构件稳定承载力准确计算的重要内容.【相关文献】［1］沈祖炎，郭小农，李元齐. 铝合金结构研究现状简述［J］. 建筑结构学报，2007，28（6）：100-109. 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铝材连续挤压过程稳定性的研究摘要：铝材连续挤压过程的稳定性不仅会影响到挤压制品的尺寸精度、表面形状以及卷取质量,而且会影响到连续挤压生产线设备的使用情况和生产效率。

关键词：铝材；连续挤压；间隙；稳定性；铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其产量占有色金属的首位。

铝合金资源丰富，容易制取，成本低廉，有密度低，强度接近或超过优质钢，导电、导热性能好，耐蚀性好，加工性好等优点，广泛应用于航空航天、汽车、机械制造、船舶、化学工业等。

一、挤压工艺因素对连续挤压过程稳定性的影响1.为了保证稳定地进入正常挤压阶段,升温挤压时间不能太短、挤压轮速度不能太高,否则虽然挤压轮槽会很快地达到正常挤压温度,但挤压模腔和变形区的温度并没有真正达到要求,这样反而会使正常挤压过程的稳定性难以建立.一般情况是升温时间约25-30分钟,挤压轮速度为7-8 r/min。

正常挤压时,挤压温度对连续挤压过程稳定性的影响包括两个方面:一方面挤压温度过低,金属的流动性变差而难于流出模口,致使连续挤压过程的稳定性变差;另一方面挤压温度过高,金属的泄漏量增大而难以控制,相应地连续挤压过程的稳定性易于破坏。

几种软铝合金保持稳定连续挤压的挤压温度,它依合金牌号、挤压制品形状等而有所不同。

连续挤压过程中,挤压温度来源于挤压轮、坯料和靴块三者之间的摩擦热,以及金属本身的塑性变形热。

这样,连续挤压过程就被分为升温挤压和正常挤压两个阶段。

升温挤压过程中,由于工模具与变形区处于一种非热平衡状态,因此,在这个阶段上,连续挤压是一个非稳定性挤压过程。

2.挤压轮速度对连续挤压过程稳定性的影响。

连续挤压是一个动态的压缩过程,铝在模子与整个变形区内将引起周期性的“粘着”与“滑动”现象,挤压轮速度越高,这种“粘一滑”频率越高,致使连续挤压过程的稳定性变差.生产实际发现:当挤压制品出线速度大于50m/min时,连续挤压过程的不稳定性变得明显,往往给制品的卷取带来困难。

第9卷第6期2007年12月建　筑　钢　结　构　进　展Progress in Steel Building Structures Vol.9No.6　Dec.2007收稿日期:2006-12-15;收到修改稿日期:2007-01-05基金项目:上海市建设技术发展基金会科研项目(A0205124)作者简介:沈祖炎(1935-),男,教授,中国工程院院士,主要从事钢结构的教学和科研工作。

E 2mail :zyshen @ 。

郭小农(1977-),男,博士,主要从事钢结构的教学和科研工作。

铝合金结构构件的设计公式及其可靠度研究沈祖炎,郭小农(同济大学土木工程学院,上海200092)摘　要:　对国产铝合金结构进行了一系列试验,包括42个材料拉伸试验、63个轴压构件试验、14个受弯构件试验和45个偏压构件试验;搜集整理了国内已有的试验结果,初步建立起铝合金结构的试验数据库。

数据库中包括53条本构关系曲线、205个轴压构件试验点、38个受弯构件试验点和57个偏压构件试验点。

采用有限单元法对铝合金结构构件进行了大规模的数值计算,得到了252条轴压构件失稳的稳定系数-正则化长细比曲线、480条弯曲构件弯扭失稳的整体稳定系数-正则化长细比曲线和1920条偏压构件弯曲失稳的相关曲线;并根据数值计算结果拟合出了各类构件的计算公式。

最后以试验数据为基础对铝合金结构构件进行了可靠度分析,得出了国产铝合金材料的抗力分项系数,建议了其强度设计值。

关键词:　国产铝合金结构;试验数据库;可靠度分析;轴压构件;受弯构件;偏压构件中图分类号:TU 392.1,TU 317.1 文献标识码:A 文章编号:1671-9379(2007)06-0001-11Design Formula and Reliability for Members ofAluminium Alloy Structure sS H EN Zu 2y an ,GUO X i ao 2non g(School of Civil Engineering ,Tongji University ,Shanghai 200092,China )SH EN Zu 2yan :zyshen @Abstract :　A series of experiment s have been carried out on t he structural members made in domestic aluminum ,including 42ten 2sion members ,63uniaxial compression members ,14bending members and 45eccentric compression members.A com 2prehensive review on t he available test result s in t his field in China is performed as well and an experimental database of aluminum structural members is established herein.The database includes 53constitutive relationship curves ,205u 2niaxial compression test data ,38bending test data and 57eccentric compression test data.Meanwhile numerical simu 2lation wit h Finite Element Met hods is performed on t he aluminumstructural element s ,and t hus 252curves for uniaxial compression members ,480curves for bending members ,and 1920compression 2bending interection curves for eccentric compression members are derived.The calculation formulas are proposed according to t he numerical simulation re 2sult stly t he reliability analysis for aluminum structural members is carried out based on t he experimental data ,and herein t he partial safety factors for resistances of domestic structural aluminum is derived and t he design value of strengt h is suggested as well.K eyw ords :　domestic structural aluminium ;experimental database ;reliability analysis ;column ;beam ;beam 2column 国内对铝合金结构的研究始于20世纪80年代,其发展过程可以粗略的划分为三个阶段。

分析对称截面铝合金挤压型材压杆的稳定系数发表时间：2018-01-31T15:09:44.793Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第26期作者：李营[导读] 我国社会经济飞速发展，科学技术不断进步，建筑技术也有相应地发展。

辽宁忠旺集团有限公司 111003摘要：本篇文章就铝合金网架工程，展开关于其铝合金压杆的试验研究，重点分析了材料特性、初始弯曲、初始偏心、截而形状等，会给铝合金压杆的极限承载力产生何种影响。

同时以试验结果、数值计算为关键基础，分析对称截而铝合金挤压型材压杆的稳定系数，并同欧洲和美国以及我国规定的相关系数，做了简要的比较，为以后的铝合金焊接工作积累工作资料。

关键词；铝合金压杆；对称截面；稳定系数我国社会经济飞速发展，科学技术不断进步，建筑技术也有相应地发展。

在众多的建筑中越来越多地使用了铝合金焊接技术，建筑了更多的铝合金结构建筑。

比如临沂游泳馆、国际体操中心、马戏城和植物园展览温室等等。

而在铝合金结合建筑的研究中，欧美国家更加成熟，为此，我国相关研究人员就对称截面的铝合金型材挤压杆的稳定系数展开了专向的研究。

1、研究背景铝合金结构的焊接技术方面，欧美国家的研究工作更加成熟，相关规范在早些年也已经制定出来，比如说欧洲的钢结构协会，前些年就已经制定出《欧洲铝合金结构建议》，美国铝业协会也给出了《铝合金结构规范》，在另一些发达国家也相继制定了铝合金方面的规定和规范。

我国类似的规范出现的则比较晚，可是仍然取得了不小的成果。

像在跨度较大的铝合金金穹顶网壳的结构研究上，我国科研人员就取得了惊人的成绩，制定出相应设计方法。

近些年铝合金结构的建筑逐渐增多，在一些屋顶的设计上，涉及使用到铝合金结构，就对称性截面有关技术，显得有些落后，为此相关研究人员就对称截面的铝合金材质挤压型材压杆，其稳定系数究竟怎样进行了重点研究工作。

2、分析稳定系数过程2.1实施试验从试验数据将计算公式拟合出来，条件为>1时，热处理铝合金压杆计算公式是怎样的；接下来在试验数据的基础上，用到数值计算的方法，计算出热处理（此种情况的小于等于1），以及非热处理条件下，铝合金的挤压型材压杆稳定系数的计算公式，在数值计算条件下，考虑到通过试验数据得出的初始偏心。

中国工程院院士、同济大学教授、国家级专家、博士生导师沈祖炎(主要成就是在土建领域中的钢结构方面)个人履历男，1934年6月生，同济大学土木工程学院建筑工程系教授、国家级专家、博士生导师，长期从事结构理论和工程结构的科研与教学工作，在高层建筑钢结构、大跨度空间结构、结构稳定理论等方面作出了重大的、创造性的成就，在国际钢结构工程界享有很高的声誉。

研究成果被我国多本国家规范所采用，为我国自己的钢结构设计提供了理论基础，为填补我国在高层钢结构工程领域的空白作出了显著的贡献。

其专长是结构非线性稳定理论问题和高层钢结构抗震。

研究成果获国家科技进步二等奖1项，三等奖2项，国家教委、建设部、冶金部科技进步奖一、二、三等奖11项，上海市科技进步奖一、二、三等奖9项，上海市重点工程项目一等奖2项。

近年来发表论文200余篇，出版著作12部。

多部著作获国家级、省部级优秀教材奖一、二等奖。

1987年被授予上海市普通高校先进教育工作者称号，1988年获国家全部颁发的中青年有突出贡献专家证书；1990年获全国高校先进科技工作者称号；1992年获上海市科技精英提名奖；1995年获上海市高校优秀导师；2000年获全国模范教师称号。

2005年当选中国工程院院士。

沈祖炎教授，1934年6月生于浙江杭州。

1951年从上海市南洋模范中学毕业。

1955年同济大学结构工程系工业与民用建筑结构专业本科毕业，1966年同济大学博士学位层次研究生毕业。

曾任同济大学助教、讲师、副教授、副校长、研究生院院长、上海防灾救灾研究所所长、国家土木工程防灾重点实验室主任、全国高校土木工程专业指导委员会主任及评估委员会主任、美国结构稳定研究委员会委员、国际桥梁与结构协会钢木结构委员会委员等。

现为同济大学土木工程学院的资深教授，博士生导师，国家级专家，并被授予国家级中青年有突出贡献专家称号。

中国工程建设标准化协会薄壁型钢轻钢委员会副主任委员、中国工程建设标准化协会钢结构委员会常务委员、中国钢结构协会结构稳定与疲劳协会副理事长、上海金属结构行业协会副会长等。