冷弯薄壁四肢组合柱轴压承载力研究

冷弯薄壁三次卷边槽钢轴压开孔立柱承载力研究尹凌峰;徐正林;黄慧;洪党平;唐敢【期刊名称】《土木建筑与环境工程》【年(卷),期】2013(035)003【摘要】对冷弯薄壁三次卷边槽钢轴压开孔短柱进行试验研究,并采用有限元软件ANSYS进行计算,对比分析了ANSYS、中国规范和北美规范的计算结果以及开孔对立柱承载能力的影响.研究结果表明:冷弯薄壁三次卷边槽钢轴压开孔立柱的破坏模式均出现畸变屈曲；中国规范有效截面法间接计入了畸变屈曲的影响,与北美规范计算结果吻合良好；开孔明显降低了立柱的承载能力,且变化规律与工程中常规轴心受压构件不符,对于冷弯薄壁三次卷边槽钢承载力的开孔折减在设计中应予以足够的重视,其开孔折减系数对于文中截面可取为K=2.41×10-5λ2—3.78×10-3λ+9.59×10-2.【总页数】7页(P81-87)【作者】尹凌峰;徐正林;黄慧;洪党平;唐敢【作者单位】东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京210096;南京六维物流自动化设备工程有限公司,南京210019;东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京210096;江西省建筑设计研究总院,南昌330046;东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京210096【正文语种】中文【中图分类】TU394【相关文献】1.冷弯薄壁槽钢轴压柱的卷边研究 [J], 焦生留;惠颖2.冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱承载力的计算方法 [J], 周鹏杰;冷光;孙德发3.腹板开孔冷弯卷边槽钢轴压构件受力性能及设计方法 [J], 姚行友;郭彦利4.Q345冷弯薄壁卷边槽钢轴压长柱承载力计算方法 [J], 童露华;孙德发;吴树阳;胡聪5.直接强度法计算冷弯薄壁斜卷边槽钢轴压柱的承载力 [J], 王春刚;张耀春因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

表 2 构件尺寸 Table 2 Dimension of components
构件名称
C 形楼盖梁 U 形边梁 U 形边梁 C 形支座加劲件
腹板厚 / mm 305 307 307 305
翼缘厚 / mm 41 35 35 41
卷边厚 / mm 14 — — 14
板厚 / mm 1. 56 1. 56 1. 56 1. 56
摘要： 通过对 4 个足尺比例冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖的受弯承载力进行单调静载试验研究，分析了压型钢板与冷弯薄 壁型钢梁连接的螺钉间距和楼盖梁数量改变对组合楼盖极限承载力的影响及破坏机理。研究表明： 在正常使用阶段，组合 楼盖具有较高的承载力和较小的变形； 减小螺钉间距和增加楼盖梁数量均能够提高组合楼盖的极限承载力。破坏模式主 要表现为楼盖梁发生弯扭屈曲的同时，受压区翼缘、卷边及毗邻腹板出现相关屈曲破坏，屈曲波长为相邻螺钉间距； 支座附 近混凝土与压型钢板为脱离、掀起破坏； 集中荷载作用点处楼盖梁为折曲破坏。采用考虑材料、几何和接触非线性 ANSYS 有限元程序对试验模型的受力性能进行了模拟，非线性有限元计算结果与试验结果吻合较好。在试验研究和有限元分析 基础上，提出了组合楼盖的简化计算模型和理论计算方法。 关键词： 组合楼盖； 冷弯薄壁型钢梁； 静力试验； 非线性有限元； 极限承载力； 破坏模式 中图分类号： TU398. 1 TU317. 1 文献标志码： A
试件 CFL-1 和 CFL-3 的详细构造见图 2。试件 CFL-2 与 CFL-1、试件 CFL-4 与 CFL-3 除了压型钢板 与冷弯薄壁 型 钢 梁 连 接 的 螺 钉 间 距 不 同 外，其 它 构 造完全相同。4 个 试 件 的 楼 盖 梁 均 采 用 规 格 为 C305 × 41 × 14 × 1. 56 的 C 形 截 面 冷 弯 薄 壁 型 钢，间 距 400mm。楼盖梁端部嵌套的边梁采用 U 形截面冷弯 薄壁型钢，规格为 U307 × 35 × 1. 56，并在相交部位上 下翼缘处各采用一个螺钉连接。支座加劲件的截面 规格同楼盖梁，与楼盖梁、边梁的连接构造见图 3，连 接均采用 4816 型 自 攻 螺 钉，螺 钉 间 距 按 中 心 距 为 133mm，中心至构件边缘的距离为 20mm 进行排列。

第27卷　第7期2005年7月武　汉　理　工　大　学　学　报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG YVol.27　No.7　J ul.2005C 形冷弯薄壁型钢切割短柱轴压试验王小平1,钟国辉2,林少书2(1.武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉430070;2.香港理工大学土木及结构工程系,香港红土勘)摘　要:　把辊轧成型的C 形冷弯薄壁型钢构件切割成若干短柱,在短柱中将产生不同程度的歪曲变形,进而引起附加的初始几何缺陷。

对10个切割而成的C 形冷弯薄壁型钢短柱进行了轴压试验,并根据G B5001822002计算了短柱的轴压承载力。

结果表明:切割短柱在轴压力作用下,两翼缘为内收的歪曲破坏,腹板为局部屈曲破坏模式,短柱极限承载力仅为规范计算值的83%～89%。

关键词:　C 形截面;　冷弯薄壁型钢;　切割;　短柱;　轴压试验中图分类号:　TQ 142.14文献标志码:　A文章编号:167124431(2005)0720057204Axial Compression T est of Cut Cold 2formed Steel StubColumns with C 2sectionW A N G Xiao 2pi ng 1,CHU N G Kw ok 2f ai 2,L A M S i u 2shu2(1.School of Civil Engineering and Architecture ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China ;2.De partment ofCivil and Structural Engineering ,The Hong K ong Polytechnic University ,Hung Hum ,Hong K ong ,China )Abstract :　Cutting roll 2formed steel C 2section to stub columns will produce different extent of cross section distortion alon gthe lengths and cause additional initial geometric imperfections.Ten cut stub columns with two rolled 2formed steel C 2section types were tested under the axial com pressive load.The ultimate com pressive strength was calculated for the stub columns base on steel design code G B5001822002.For all the cut stub columns ,the failure modes of the two flan ges were obvious distortional mode ,while the webs were local buckling failure.The testing compressive ultimate strength was only 83%～89%of code cal 2culation value.K ey w ords :　C 2section ;　cold 2formed steel ;　cut ;　stub columns ;　compressive test收稿日期:2005202221.基金项目:香港特别行政区政府资助(R GC No :PolyU5048/00E ).作者简介:王小平(19652),男,博士,副教授.E 2mail :wangxp @冷弯薄壁型钢的生产工艺有2种:辊轧成型(Rolled 2Formed )和冲压成型(Press 2Braked )。

可用 薄壁 型钢 管代 替 厚 壁 钢 管 ， 省 用 钢 。但 钢 管 节 混 凝 土柱 的钢管 直接 暴露 在外 ， 要进 行 防锈 、 需 防腐 及 防火 处理 。薄 壁钢 管混 凝土 核 心柱在 薄壁 钢管 混 凝 土外包 一 层普 通 钢 筋混 凝 土 ， 既利 用 了钢 管 混 凝 土 良好 的受 力性 能 ， 克 服 了 薄壁 型钢 管 直 接 暴 露 又
１２ 建 立 有 限 元 分 析 模 型 ．
（） １ 薄壁 型钢 管 内核 心 混凝 土 和 管外 混 凝 土都 选用 ｓｌ ６ ｏ ｄ ５单 元 ， 单元 适用 于 含 钢筋 或不 含 钢筋 ｉ 该
为 了 验证 有 限 元 分 析模 拟 的 可行 性 ， 限元 模 有
收 稿 日期 ：０ ０—０ ２１ ３—２ ５
（ ２）薄 壁 型 钢 采 用
ｓｅ ｌ １单元 ， 单 元适 用 ｈｌ ８ ｌ 该
于 薄 到 中 等 厚 度 的 壳 结 构 ， 有 应 力 刚 化 及 大 变 具 形 、 线 性 功 能。 本 构 关 非 系采用 双线 性 随 动强 化模 型 Ｂ Ｉ 泊 松 比取 ０ ３ Ｋ Ｎ， ．。
图 ２ 钢 管 、 筋 钢
（ 江 工 业 大 学建 筑 工程 学 院 ， 江 杭 州 ３ ０ １ 浙 浙 １０４）
摘
要 ： 用 Ａ Ｓ Ｓ有 限 元 程 序 模 拟 分 析 薄 壁 型 钢 管 混 凝 土 核 心 柱 极 限 承 载 力 ， 结 果 与 文 献 ［ ］ 试 验 结 果 进 行 比 较 ， 采 ＮＹ 将 １的 两
浙 江建筑 ， ２ 第 ７卷 ， ８期 ，０ ０年 ８月 第 ２１
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