随着钢结构高强化趋势的发展以及厚板结构应用增多,国内率先由舞阳钢铁有限责任公司开发了新型建筑结构用钢板(简称GJ钢)。GJ钢是能够适应建筑高层化、结构大跨化等要求的高性能材料,其厚板优越性能最为突出。近年来国内一批重大建设项目使用了GJ钢,目前工程中主要以Q345GJ为主力品种,460MPa级及其以上强度GJ钢的应用也逐步展开。国内对高强度钢的结构性能研究还不充分,尤其对性能优良的GJ钢相关研究及了解积累更少。为此本文针对460MPa级GJ钢压弯构件稳定性能开展研究,以促进高强度高性能GJ钢的研究积累和推广应用。基于Q460GJ钢偏压构件承载力试验,并开展了压弯构件参数化分析以及偏压构件的可靠度分析,主要研究工作如下:(1)对Q460GJ钢4种焊接箱形和4种焊接H形截面规格的残余应力分布采用切条法进行了测试,并对切条后的弯曲条采用圆弧法修正残余应力数值结果,同时还提出了夹直测量法以提高精度和测试效率。通过测试获得了各截面的残余应力分布模式并分析其规律。(2)对带杆端刚体的轴压杆进行理论分析,认为支座端部刚体的构造设置对试验影响可以忽略。对10MN长轴试验机加载方案进行改造处理,提出约束试验机上部球铰并加设压力传感器的测试方法。对构件端部支座接触点水平位移进行监测,分析了单刀口铰接支座的适用性。同时还对构件初始几何缺陷的测试方法进行了探讨。(3)对8根焊接箱形截面(宽厚比7.61~18.99、长细比34.7~76.3、四种偏心距情况)以及8根H形截面(翼缘宽厚比3.01~6.04、腹板高厚比9.41~20.91、绕弱轴长细比41.76~83.36、四种偏心距情况)的Q460GJ钢偏压构件开展了稳定承载力试验研究,分析了相关试验现象和试验结果,并将试验值与中国、欧洲、美国、日本规范计算值进行对比。(4)对偏压构件开展有限元分析,验证了模型的适用性并据此展开压弯构件参数化分析。选取了四种典型荷载,包括偏心受压以及跨中横向集中力、横向均布力、端弯矩与轴向压力的共同作用,并选取正则化长细比0.5~3.5范围内的16个数值点,对Q460GJ钢焊接箱形以及H形强(弱)轴稳定性能展开研究并分析了-曲线的相关规律。(5)对中国、欧洲、美国规范柱子曲线表达式中待定系数进行参数拟合,得到相关参数取值并与规范进行比较分析,认为Q460GJ钢焊接箱形、H形截面可按规范b类计算。对中国规范中压弯构件计算式待定系数进行参数拟合,得到四种荷载作用下规范系数的拟合值与建议值并选取部分截面规格进行验算。(6)对Q460GJ钢材性进行统计,得到第一组厚度(t≤16mm)、第二组厚度(16<t≤35mm)的材料不定性统计参数,将偏压构件试验结果与规范对比分析得到偏压构件的计算模式不定性统计参数。进一步通过统计分析,获得偏压构件的抗力不定性统计参数,并根据可靠度计算方法提出两个厚度组别的偏压构件抗力分项系数,以及Q460GJ钢偏压构件面内失稳的设计参数建议值。本文主要创新点如下:(1)提出采用夹直法直接测试弯曲变形切条的残余应力。(2)提出实现10MN试验机上构件铰接受压的球铰约束方法。(3)开展Q460GJ钢偏压构件试验研究并提出压弯构件设计参数建议值。(4)提出Q460GJ钢偏压构件抗力不定性参数以及抗力分项系数建议值。