基于有限元的Q345GJ鋼受彎構件整體穩(wěn)定性能研究.pdf

1、Q345GJ鋼因其良好的力學性能和焊接性能在工程中得到廣泛的應用，在諸如國家體育場、CCTV新大樓的關鍵部位和受力復雜部位均是采用此種鋼材。GJ鋼作為一種新型的優(yōu)良建筑結構鋼材，較普通結構用鋼綜合性能更好，然而在實際工程應用中，對GJ鋼的使用同普通鋼材，未能體現其優(yōu)異性能。
　　為了了解GJ鋼受彎構件的整體穩(wěn)定性能，作者主要采用有限元分析作為研究手段，輔以理論和試驗支撐。主要工作有：（1）通過試驗獲得GJ鋼的材性參數和整體穩(wěn)定承載

2、力；（2）與美國土木工程協(xié)會試驗數據進行對比，驗證有限元模型分析受彎構件的正確性和可行性，并針對可能造成試驗數據偏差的影響因素進行了參數化分析；（3）基于有限元分析，研究GJ鋼受彎構件整體穩(wěn)定性能，比較其與《鋼結構設計規(guī)范》中相應穩(wěn)定系數的差異。
　　根據研究得到的主要結論有：（1）GJ鋼材料性能優(yōu)異，其垂直于軋制方向的力學性能與沿軋制方向的性能相似，更符合各向同性材料假設；（2）采用有限元軟件ANSYS分析受彎構件整體穩(wěn)定性能是

3、可靠的；（3）受彎構件整體穩(wěn)定承載力影響因素多而復雜，經有限元分析，試驗中夾支約束寬度、不同殘余應力水平以及不同初始缺陷峰值對極限承載力的影響較小，而試驗裝置產生的約束對極限承載力影響較大，是造成試驗數據偏高的主要原因；（4）采用有限元軟件，按理想夾支線約束和不施加彈簧單元的GJ鋼有限元模型進行分析，將分析結果按正則坐標系歸一化處理后可知，GJ鋼焊接工字形截面穩(wěn)定系數曲線與規(guī)范相似，但寬翼緣和窄翼緣截面穩(wěn)定性能有一定的差異。