蜂窝钢柱绕强轴的稳定性能分析

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钢蜂窝构件是将宽翼缘H型钢或普通工字钢切割后错位焊接而成的空腹变截面构件。与原实腹式构件相比具有自重轻、截面惯性矩大、承载力高、经济美观、便于安装管道和电线等优点。目前国内外对蜂窝钢柱的研究尚不完善,并且均未将蜂窝钢柱的设计方法列入相关规范或标准中,这很大程度上限制了其在工程中的应用。首先通过相关文献验证了所建ANSYS蜂窝钢柱模型的正确性。在考虑几何、材料非线性及残余应力的影响下,分析得到构件长细比、腹板开孔类型、孔洞大小、孔洞间净距、腹板高厚比及翼缘宽厚比变化时,轴心荷载作用下蜂窝钢柱的稳定承载力变化规律;与外轮廓尺寸相同的实腹式柱进行了极限承载力比较,并结合现行钢结构规范中实腹式柱整体稳定公式,得到蜂窝钢柱轴压整体稳定承载力的计算公式。其次分析了在偏心荷载作用下,构件长细比、荷载偏心率、孔洞大小、孔洞间净距、腹板高厚比、翼缘宽厚比及残余应力对蜂窝钢柱极限承载力的影响,从而得到蜂窝钢柱偏心受压时稳定承载力的计算公式。
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