大径冷变薄壁钢管轴心受压性能研究

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我国经济正在快速的发展,必须使用截面尺寸更大的结构构件,传统的规范限定的截面要求早以不能满足工程要求,可以查到的截面性质和轴心受压稳定系数也不够准确。本文通过对过对D168×5mm(G168H2埋弧焊)有长细比,30,35,40,60,80,100各3根,共18根和D508×12.5mm(G508H1高频焊)有长细比30,35,40各3根,共9根进行静力竖向单向加载。通过对钢管能承受的最大的轴向荷载进行精确测量,对材料性质进行拉伸分析研究。  大小钢管的破坏位置基本都在上中部,符合压杆破坏的理论模式。并伴随有不同程度的端部局部屈曲,说明两端同样存在较大应力,而中部由于弯曲附加弯曲应力增大更为明显。对于影响构件极限承载力的作用而言,试件的偏心程度和初始弯曲程度起到的作用最大。  相同长细比的一批试件的承载力有一定偏差,这其中的因素包括,该试件的材料性质不同,钢管的初始缺陷程度不同,试验时引起的偏心差异性造成的,但总体相差并不是大,说明这因素综合差别接近。对于G168H2类型的钢管当比较不同长细比的构件时,当长细比不断增加时,构件的最大承载力会出现明显的降低的情况,由这个结果可以看出,对于直径为G168H2的钢管,长细比在研究其最大承载力时起主要作用;对于G508H1这类型的钢管,当实验时取不同长细比时,其最大承载力在长细比变化时受到的影响很小,这种情况说明对于大截面尺寸的钢管,长细比变化的影响会降低,也不再是最大承载力的主要原因。  G168H2和G508H1钢管的实验稳定系数均远大于按b类截面查得的稳定系数,并基本都大于按a类截面在规范查得的相应稳定系数。对于小规格的G168H2钢管,当长细比较小时实验稳定系数比规范计算的稳定系数高得并不明显,随着长细比的增大,实验稳定系数远大于规范计算值,工程上应用该种焊接直缝钢管可以按a类截面使用,并且对于长细比较大的构件,由规范计算而得到的稳定系数过于保守。对于大规格的G508H1钢管,实验值与规范计算值比值随着长细比的变化并不明显,但都大于a类,工程上可以按a类载面进行取值。
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