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        腹板開孔Σ形復(fù)雜卷邊槽鋼軸壓承載力試驗(yàn)

        2015-04-12 00:32:36王春剛張壯南趙大千曹宇飛
        關(guān)鍵詞:槽鋼孔洞屈曲

        王春剛,張壯南,趙大千,曹宇飛

        (沈陽(yáng)建筑大學(xué)土木工程學(xué)院,沈陽(yáng)110168)

        0 引言

        冷彎薄壁型鋼是用較薄的鋼板或帶鋼經(jīng)過冷軋或沖壓等加工手段形成的,其成型方便,構(gòu)件截面形式多樣[1],可適應(yīng)不同條件的需要。在冷彎薄壁構(gòu)件的工程應(yīng)用過程中,為了方便管線的鋪設(shè)、減小管線所占空間、減輕結(jié)構(gòu)自重、增加建筑美觀性和結(jié)構(gòu)規(guī)整性等目的,常常需要在梁、柱構(gòu)件的腹板中開設(shè)一定形式與數(shù)量的孔洞。腹板上孔洞的存在會(huì)導(dǎo)致其剛度的下降,降低整體構(gòu)件的承載力,并且會(huì)使構(gòu)件的應(yīng)力分布變得更加復(fù)雜。因此,對(duì)腹板開孔構(gòu)件的研究十分必要。

        以往對(duì)于開孔冷彎薄壁型鋼的研究主要集中于普通卷邊槽鋼。其中,國(guó)外的 Moen和Schafer[2-3]對(duì)該類構(gòu)件的屈曲性能進(jìn)行了試驗(yàn)和非線性有限元模擬分析,分析中考慮了孔洞形狀、孔洞大小及孔間距等參數(shù)變化;國(guó)內(nèi)的姚永紅和武振宇[4]對(duì)腹板開孔具有中間加勁肋的冷彎薄壁卷邊槽鋼構(gòu)件的受壓性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。但目前對(duì)腹板開孔復(fù)雜卷邊槽鋼的研究還比較少。此外,現(xiàn)階段有關(guān)腹板加勁薄壁構(gòu)件的研究多為不開孔構(gòu)件腹板中間V形加勁形式[5-6],其他加勁形式的相關(guān)研究還十分有限?;谏鲜鲈?,本文對(duì)腹板開孔復(fù)雜卷邊槽鋼和腹板開孔Σ形復(fù)雜卷邊槽鋼的軸壓簡(jiǎn)支構(gòu)件進(jìn)行了試驗(yàn)研究和有限元分析,研究其承載力、失穩(wěn)模式和變形等特性,并與同截面形式的不開孔構(gòu)件進(jìn)行對(duì)比。

        1 試驗(yàn)

        1.1 試件

        為分析在同等用鋼量的條件下,不同截面形式的開孔冷彎薄壁復(fù)雜卷邊槽鋼軸壓構(gòu)件的破壞模式和極限承載力,本試驗(yàn)選取了腹板開孔復(fù)雜卷邊槽鋼C1和腹板開孔Σ形復(fù)雜卷邊槽鋼C2兩種截面形式試件,如圖1所示。試件數(shù)量共計(jì)10根,其中短柱6根、中等長(zhǎng)度柱4根。其中,C1截面腹板外廓名義寬度H=228 mm;C2截面腹板子板件名義寬度H1=50 mm,H2=100 mm,加勁肋名義寬度s=20 mm,且彎折角度為45°,故其腹板外廓名義寬度H約為228.88mm。兩種截面其他對(duì)應(yīng)板件的名義尺寸相等。截面各板件間的彎曲內(nèi)徑與板厚相同。按照美國(guó)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定研究委員會(huì)對(duì)短柱的規(guī)定[7],所有短柱長(zhǎng)度均取為700 mm。C1截面短柱均開設(shè)矩形孔,C2截面短柱分別開設(shè)矩形孔和圓孔,矩形孔長(zhǎng)為140 mm,寬為70 mm,圓孔直徑為70 mm。短柱的孔洞位置都在試件長(zhǎng)度二分之一處。兩種截面的中長(zhǎng)柱均開設(shè)兩個(gè)矩形孔,孔洞尺寸與短柱矩形孔相同,位置約在試件長(zhǎng)度三分點(diǎn)處。圖2示出了短柱及中長(zhǎng)柱的孔洞詳細(xì)形狀及位置。同種試件加工兩根,并在試件兩端均焊接厚10 mm的封板,在封板上對(duì)應(yīng)截面形心位置處焊接凸榫以方便與刀鉸連接。

        圖1 截面及幾何參數(shù)Fig.1 Sections and geometric parameters

        圖2 孔洞形狀及位置Fig.2 W eb holes shapes and locations

        試驗(yàn)前測(cè)量了所有試件的實(shí)際尺寸,所得結(jié)果列于表1。表中試件編號(hào)的C1、C2代表截面類型,L后面的數(shù)字表示長(zhǎng)度,r、c分別指開矩形孔或圓孔,a、b為相同試件的編號(hào)。

        表1 開孔試件的實(shí)測(cè)尺寸Table 1 Actual dimensions of members w ith perforation

        1.2 材料屬性

        試件采用的鋼材為Q345B級(jí)鋼材,取與試驗(yàn)件同批次板材制成8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)拉伸試件。經(jīng)過試驗(yàn)測(cè)得:鋼材屈服強(qiáng)度fy=385.5 MPa,抗拉強(qiáng)度fu=516.9 MPa,泊松比 ν=0.3,彈性模量 E= 206 333 MPa,斷后延伸率δ=26.02%。

        1.3 試件初始缺陷

        試件在加工和運(yùn)輸過程中,難免會(huì)產(chǎn)生少量的初始缺陷,其對(duì)構(gòu)件穩(wěn)定性能的影響不容忽視。本文用參考文獻(xiàn)[8]的方法量測(cè)了腹板、翼緣的局部初始缺陷及截面的畸變初始缺陷。具體測(cè)量位置如圖3所示。文獻(xiàn)[9]的研究表明,短柱及中長(zhǎng)柱的失穩(wěn)模式多以局部屈曲、畸變屈曲或兩者耦合屈曲為主,整體缺陷對(duì)失穩(wěn)的影響很小,故本文未對(duì)構(gòu)件的整體初始缺陷進(jìn)行測(cè)量。缺陷值取外凸變形為正,內(nèi)凹變形為負(fù)。

        測(cè)得各類幾何缺陷結(jié)果以絕對(duì)值最大值的形式列于表2。其中,、分別為左右兩側(cè)翼緣局部缺陷和兩側(cè)翼緣與復(fù)雜卷邊交線處畸變?nèi)毕莸淖畲笾?。由?可知,Δwmax/t的平均值為0. 117,Δfmax/t的平均值為0.131,Δflmax/t的平均值為1.327。

        圖3 幾何初始缺陷測(cè)點(diǎn)分布Fig.3 Geometric im perfection measure point distribution

        表2 初始缺陷的最大值Table 2 M aximum amplitude of initial imperfections

        1.4 加載裝置與測(cè)點(diǎn)布置

        試驗(yàn)采用油壓千斤頂作為加載系統(tǒng),千斤頂?shù)淖畲笤囼?yàn)力為600 kN。試件兩端通過凸榫連接于可繞截面非對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的單向刀口鉸上。傳感器一端置于刀鉸上頂板預(yù)留的六角形孔內(nèi),另一端與千斤頂相連,如圖4所示。

        應(yīng)變及位移測(cè)點(diǎn)的布置如圖5所示,布置截面均在柱二分之一高度處。由于短柱腹板此處開孔,故其腹板應(yīng)變片布置于孔洞兩側(cè)。應(yīng)變片的編號(hào)方式以順時(shí)針為序,截面兩側(cè)對(duì)應(yīng)位置成對(duì)布置的應(yīng)變片可以用來捕捉臨界屈曲荷載。由于兩種截面試件的屈曲模式不同,其側(cè)向位移計(jì)布置位置也相應(yīng)產(chǎn)生差別(見圖5)。布置在板件或子板件中部附近的位移計(jì)用于測(cè)量板件的局部變形,布置在翼緣與卷邊相交棱線附近的位移計(jì)用于測(cè)量畸變變形,試件封頭板內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)截面形心位置處的兩個(gè)位移計(jì)測(cè)量試件軸向壓縮變形。

        圖4 加載裝置Fig.4 Test rig

        圖5 測(cè)點(diǎn)布置Fig.5 Gauge arrangement

        1.5 試件對(duì)中及加載

        試件安裝時(shí)先進(jìn)行幾何對(duì)中,然后進(jìn)行物理對(duì)中。對(duì)中工作結(jié)束后,用油壓千斤頂對(duì)試件進(jìn)行單調(diào)加載。物理對(duì)中及加載的具體過程參見文獻(xiàn)[8]。

        2 試驗(yàn)結(jié)果及其分析

        2.1 短柱

        短柱的典型破壞照片如圖6所示。從圖中可看出,C1截面試件發(fā)生腹板外凸、翼緣內(nèi)凹的局部屈曲破壞模式;C2截面試件發(fā)生腹板外凸、翼緣與復(fù)雜卷邊交線向內(nèi)凹曲的局部和畸變相關(guān)屈曲破壞模式。試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn):C1截面腹板在加載過程中首先發(fā)生局部屈曲,荷載繼續(xù)增大后呈現(xiàn)多波失穩(wěn)趨勢(shì)。由于腹板開孔位置截面削弱較大,剛度降低明顯,兩種截面構(gòu)件當(dāng)荷載接近極值時(shí)最大變形均出現(xiàn)在柱二分之一高度附近的腹板開孔位置處。C2截面短柱同時(shí)還伴有該位置處的內(nèi)凹畸變變形。

        圖6 短柱試驗(yàn)變形照片F(xiàn)ig.6 Deformation photos of stub columns

        由圖7所示的荷載-應(yīng)變關(guān)系曲線,采用應(yīng)變反向準(zhǔn)則[10]可以得到板件的局部屈曲臨界荷載。由圖7可見,C2L700ra試件腹板的局部屈曲臨界荷載約為179 kN,翼緣的局部屈曲臨界荷載約為250 kN。

        表3列出了短柱的極限承載力試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)比兩根相同試件的極限荷載可見:兩者差別均在3%以內(nèi),離散性較小,表明試件的加工與試驗(yàn)量測(cè)精度較高。

        為比較不同截面形式構(gòu)件的承載能力,引入承載效率[11]這一定義,并以兩個(gè)相同試件承載效率的平均值作為此類試件的名義承載效率。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn),由于腹板加筋肋的存在,C2截面構(gòu)件的承載效率大幅高于C1截面構(gòu)件,其中,C2截面開矩形孔構(gòu)件比C1截面構(gòu)件的承載效率提高了38.46%;C2截面開圓孔構(gòu)件比C1截面構(gòu)件的承載效率提高了47.83%。由此可知,在用鋼量基本相同的情況下,腹板加筋肋的設(shè)置能大幅提高構(gòu)件的極限承載力,使構(gòu)件具有充分的利用率和良好的經(jīng)濟(jì)效益。

        圖7 C2L700ra試件荷載-應(yīng)變曲線Fig.7 Load versus strain curves of C2L700ra

        表3 短柱試驗(yàn)及有限元模擬結(jié)果Table 3 Stub columns test and finite element analysis results

        2.2 中長(zhǎng)柱

        圖8為中長(zhǎng)柱加載過程中的圖片,從圖中可以發(fā)現(xiàn),隨著荷載的不斷增加,上下孔洞處均出現(xiàn)較明顯的外凸變形(圖8(a)),且幅值基本相當(dāng);而當(dāng)荷載接近極限荷載時(shí),受缺陷分布不均及應(yīng)力重分布的影響,變形則集中在一個(gè)孔洞附近并迅速增大,直至破壞,另一孔洞處的變形則明顯減小(圖8(b))。

        試驗(yàn)結(jié)果顯示,C1截面試件的破壞模式為局部和整體相關(guān)屈曲,C2截面試件的破壞模式為局部、畸變和整體相關(guān)屈曲破壞。典型的中長(zhǎng)柱破壞照片如圖9所示。

        圖8 中長(zhǎng)柱加載過程中圖片F(xiàn)ig.8 Photos ofmedium long columns during loading

        圖9 中長(zhǎng)柱試驗(yàn)變形照片F(xiàn)ig.9 Deformation photos ofmedium long columns

        從圖9中可發(fā)現(xiàn),試件C1L1250ra的破壞發(fā)生在下孔洞截面附近,孔洞周邊腹板向內(nèi)凹曲,試件C1L1250rb的破壞同樣發(fā)生在下孔洞截面附近,孔洞周邊腹板向外凸起。由于試件發(fā)生平衡分岔失穩(wěn),故腹板內(nèi)凹還是外凸是隨機(jī)的,視初始缺陷及加載狀況而定。試件C2L1250ra的破壞發(fā)生在下孔洞截面附近,試件C2L1250rb的破壞發(fā)生在上孔洞截面附近,孔洞周邊腹板均為向外凸起。

        表4給出了中長(zhǎng)柱的試驗(yàn)結(jié)果。由于受初始缺陷及加工誤差、凸榫焊接定位偏差等因素的影響,試件或多或少都會(huì)有少量的初始偏心存在,其對(duì)構(gòu)件承載力和失穩(wěn)模式的影響不能忽略。本文根據(jù)文獻(xiàn)[12]的方法,利用測(cè)得的應(yīng)變反算了初始荷載偏心距,并列于表4中。其中荷載偏向卷邊一側(cè)時(shí),偏心距定義為正;荷載偏向腹板一側(cè)時(shí),偏心距定義為負(fù)。由表中結(jié)果可見,試件C2L1250ra與 C2L1250rb受初始偏心不同的影響,二者承載力相差較大。

        表4 中長(zhǎng)柱試驗(yàn)及有限元模擬結(jié)果Table 4 M edium long columns test and finite element analysis results

        采用之前短柱承載效率的計(jì)算方式來計(jì)算中長(zhǎng)柱的承載效率。比較發(fā)現(xiàn),C2截面開孔構(gòu)件比C1截面開孔構(gòu)件的承載效率提高了27.34%。這與短柱承載效率的規(guī)律相同,但提高幅度有所降低,試件的長(zhǎng)細(xì)比、孔洞數(shù)量及位置等因素對(duì)承載效率均具有一定的影響。

        3 有限元與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析

        采用ANSYS12.0模擬了全部試驗(yàn),表3和表4列出了計(jì)算結(jié)果。模擬采用的單元類型為殼元,截面尺寸、材料屬性及幾何初始缺陷等均按試驗(yàn)實(shí)測(cè)值輸入。建模時(shí)考慮了試驗(yàn)板件交線處的彎曲半徑,并在模型兩端采用剛性面模擬了試件兩端的封板,在剛性面上分別設(shè)置荷載作用點(diǎn)和反力點(diǎn)為主結(jié)點(diǎn)。構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度取試驗(yàn)時(shí)兩端刀鉸之間的距離,即實(shí)際柱長(zhǎng)、兩端封頭板厚度(每塊厚10 mm)和兩端刀鉸下頂板厚度(每塊厚35 mm)之和。

        在劃分網(wǎng)格時(shí),由于模型腹板處設(shè)置孔洞,而孔洞附近為應(yīng)力集中區(qū)域,受力狀態(tài)非常復(fù)雜,應(yīng)力變化比較大,因此對(duì)該區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格加密劃分。從應(yīng)力變化大的孔洞周邊區(qū)域到應(yīng)力變化均勻的遠(yuǎn)離孔洞區(qū)域,網(wǎng)格劃分從密到疏,網(wǎng)格尺寸逐步增大,形成過渡網(wǎng)格[13]。

        文獻(xiàn)[14]的研究表明:冷彎板件彎角處材料屈服點(diǎn)提高最大,但此處殘余應(yīng)力幅值也最大,兩者對(duì)軸壓構(gòu)件承載力的影響可近似抵消。因此,本文的有限元分析過程未考慮上述兩因素的影響。圖10繪制出部分構(gòu)件荷載-軸向位移曲線的試驗(yàn)與有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比情況。綜合表3、表4和圖10、圖11的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn):有限元分析所得構(gòu)件承載力、失穩(wěn)模式及變形等特性均與試驗(yàn)結(jié)果比較吻合,驗(yàn)證了本文有限元分析的有效性。

        圖10 試驗(yàn)與有限元分析荷載-軸向位移曲線對(duì)比Fig.10 Comparison of experimental and FEA load versus end shortening curves

        圖11 試驗(yàn)與有限元對(duì)比Fig.11 Comparison of tests and FEA

        4 腹板開矩形孔構(gòu)件與不開孔構(gòu)件的對(duì)比分析

        4.1 試驗(yàn)對(duì)比分析

        文獻(xiàn)[15]為本文的同課題組的不開孔軸壓構(gòu)件穩(wěn)定性能研究成果,其中包含本文所研究的兩類截面不開孔軸壓構(gòu)件的承載力試驗(yàn)研究。該試驗(yàn)采用的板材、截面尺寸及試件加工等均與本文完全一致。為了比較孔洞對(duì)構(gòu)件屈曲性能的影響,引入文獻(xiàn)[15]中的部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行參照。表5列出了腹板不開孔試驗(yàn)構(gòu)件的初始偏心距、破壞模式和極限荷載。

        對(duì)比表3至表5可以發(fā)現(xiàn),同一理論尺寸的開孔和不開孔構(gòu)件破壞模式相同。圖12給出了兩組開孔與不開孔構(gòu)件變形的對(duì)比,由圖可見,不開孔構(gòu)件的破壞位置在構(gòu)件中央高度截面處,而開孔構(gòu)件的破壞位置多出現(xiàn)在孔洞附近區(qū)域,孔洞的存在削弱了板組剛度,影響構(gòu)件的破壞位置。

        表5 腹板不開孔構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Test results of specimensw ithout holes

        圖12 開孔與不開孔構(gòu)件變形對(duì)比Fig.12 WBFailure shapes comparison between colum ns w ith and w ithout holes

        板件的屈曲會(huì)引起冷彎薄壁型鋼簡(jiǎn)支軸壓構(gòu)件出現(xiàn)有效截面形心偏移的現(xiàn)象,使得構(gòu)件并非在荷載作用于截面幾何形心時(shí)取得極限承載力最大值,而是當(dāng)荷載作用在有效截面形心處時(shí)取得最大值。有效截面形心的偏移方向與構(gòu)件的截面形式有關(guān),其中,C1類截面構(gòu)件由于腹板寬厚比較大,腹板先于其他板件失穩(wěn)而部分退出工作,使得腹板有效截面減小,截面有效形心向背離腹板的方向偏移。因此,此類構(gòu)件在偏心距大于零的某點(diǎn)處取得極限承載力最大值;C2類構(gòu)件加勁肋對(duì)腹板的加強(qiáng)作用明顯,翼緣與復(fù)雜卷邊組合體首先發(fā)生畸變屈曲,截面有效形心向靠近腹板方向偏移,因此此類構(gòu)件在偏心距小于零的某點(diǎn)處獲得極限承載力最大值。

        通過構(gòu)件極限承載力的對(duì)比發(fā)現(xiàn):相同條件下,C2類構(gòu)件承載力高于C1類構(gòu)件;開孔構(gòu)件承載力低于不開孔構(gòu)件;中長(zhǎng)柱的承載力低于短柱。但受初始偏心距、初始幾何缺陷及有效形心偏移的影響,出現(xiàn)了C1截面開孔中長(zhǎng)柱的承載力略高于同截面不開孔中長(zhǎng)柱和開孔短柱的情況。因此,為了消除初始偏心距、初始幾何缺陷和構(gòu)件尺寸偏差等因素的影響,本文統(tǒng)一采用構(gòu)件的理論設(shè)計(jì)尺寸、相同的初始幾何缺陷,利用ANSYS模擬分析的方法進(jìn)行了試件理想軸壓狀態(tài)下的承載性能比較分析。

        4.2 模擬對(duì)比分析

        按照前述有限元分析方法對(duì)截面類型、構(gòu)件尺寸及長(zhǎng)度等條件相同的情況下,開矩形孔及不開孔構(gòu)件的軸壓承載性能進(jìn)行了分析。以承載效率為依據(jù)對(duì)比相同條件下兩者間的差異。將C1截面不開孔短柱定義為C1L700,開矩形孔短柱定義為C1L700r,其它構(gòu)件也以此方式定義。分析中各構(gòu)件的幾何尺寸均取設(shè)計(jì)試件的理論尺寸,即B=90 mm,d=25 mm,a=15 mm,t=2.0 mm,C1截面H=228 mm,C2截面H=228.28 mm;除短柱及中長(zhǎng)柱模型外,新增L=1800 mm的長(zhǎng)柱模型。鋼材屬性按材性試驗(yàn)實(shí)測(cè)值選取,幾何初始缺陷統(tǒng)一取試件實(shí)測(cè)結(jié)果的平均值。

        根據(jù)表6所列數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn),腹板開孔復(fù)雜卷邊槽鋼的承載效率較不開孔同截面構(gòu)件平均降低6.15%;腹板開孔Σ形復(fù)雜卷邊槽鋼的承載效率與不開孔同截面構(gòu)件相比,平均降低25.57%。

        表6 不開孔與腹板開孔構(gòu)件承載效率的對(duì)比Table 6 Loading efficiency comparison between specimens w ith and w ithout web holes

        4.3 應(yīng)力云圖對(duì)比分析

        圖13及圖 14分別列出了 C2L1250r,C2L1250兩個(gè)典型構(gòu)件的應(yīng)力云圖。其中,C2L1250r構(gòu)件當(dāng)施加荷載值(P)為70%極限荷載(Puf)時(shí),較大應(yīng)力集中于上下兩孔的四個(gè)角處,當(dāng)達(dá)到極限荷載時(shí),較大應(yīng)力(應(yīng)力云圖中紅色區(qū)域?qū)?yīng)的部位)集中于孔洞長(zhǎng)邊附近的腹板子板件,最大應(yīng)力出現(xiàn)在上孔的左下角部,應(yīng)力峰值達(dá)417.37 MPa。C2L1250構(gòu)件當(dāng) P=0.7Puf時(shí),較大應(yīng)力出現(xiàn)在腹板中間的子板件上,最大應(yīng)力出現(xiàn)在中央高度截面附近的腹板處,當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載時(shí),最大應(yīng)力的位置不變,應(yīng)力峰值為388.15 MPa。但腹板中間子板件出現(xiàn)較大應(yīng)力的區(qū)域(應(yīng)力云圖中的紅色區(qū)域)明顯增大,肋板及兩側(cè)子板件也相應(yīng)出現(xiàn)較大應(yīng)力狀態(tài)。由此可見,腹板孔洞的設(shè)置改變了腹板整體應(yīng)力分布,也使得最大應(yīng)力較不開孔時(shí)提高了7.5%,孔洞周邊應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯。

        圖13 構(gòu)件C2L1250r的應(yīng)力云圖Fig.13 Von M ises stress of C2L1250r

        圖14 構(gòu)件C2L1250的應(yīng)力云圖Fig.14 Von M ises stress of C2L1250

        5 結(jié)論

        通過對(duì)兩種截面形式共計(jì)10根腹板開孔復(fù)雜卷邊截面軸壓構(gòu)件的承載性能試驗(yàn)與模擬研究,及其與腹板不開孔構(gòu)件的對(duì)比分析得出以下結(jié)論:

        (1)腹板孔洞的存在會(huì)導(dǎo)致孔洞截面位置處剛度下降,成為薄弱截面,并使孔洞周邊的應(yīng)力分布變得更加復(fù)雜??锥粗苓厬?yīng)力集中明顯,破壞位置也多集中于孔洞附近。

        (2)腹板中間設(shè)置的Σ形加勁肋能有效減小板件寬厚比,增大構(gòu)件整體剛度,大幅提高構(gòu)件的承載力和鋼材的利用率,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。與同條件下的腹板開孔復(fù)雜卷邊槽鋼軸壓構(gòu)件相比,承載效率可提高30%~50%左右,但Σ形加勁肋的設(shè)置也使畸變屈曲成為此類構(gòu)件的主要失穩(wěn)模式。

        (3)有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。采用此有限元分析方法進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M具有較高的準(zhǔn)確性,可以用其代替試驗(yàn)來研究該類構(gòu)件的受力性能。

        (4)與相同截面形式下的腹板無孔軸壓構(gòu)件相比,腹板開孔復(fù)雜卷邊槽鋼軸壓構(gòu)件的承載效率平均下降6.15%,降低幅度不大;而腹板開孔Σ形復(fù)雜卷邊槽鋼軸壓構(gòu)件的承載效率平均下降25.57%,下降幅度明顯。

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