Q460等邊單角鋼壓桿局部屈曲

角鋼_剖分T型鋼壓桿的彎扭屈曲

在鋼結(jié)構(gòu)工程中,特別是在輸電線路的鐵塔設(shè)計中,經(jīng)常采用等邊單角鋼作為軸心受壓構(gòu)件。在設(shè)計計算中,無論是按照我國現(xiàn)行的gb50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》,還是采用asce10—1997《美國輸電鐵塔設(shè)計導(dǎo)則》,都需要考慮角鋼肢寬與厚度之比的問題。針對此問題,根據(jù)彈性穩(wěn)定理論,推導(dǎo)了等邊單角鋼軸心壓桿寬厚比限值的計算公式,并提出設(shè)計計算的方法,供工程設(shè)計參考。

進(jìn)行了q460單邊連接的等邊單角鋼壓件的承載力試驗研究。根據(jù)不同規(guī)范計算出的承載力差別很大,為了找到最適合該類構(gòu)件的承載力計算方法,選取4種典型規(guī)范,計算了構(gòu)件承載力,分析其差別并與試驗結(jié)果比較。結(jié)果表明:aisc360-05規(guī)范的計算結(jié)果總體偏保守;asce規(guī)范不適合此類構(gòu)件;gb50017—2003規(guī)范用強(qiáng)度折減系數(shù)考慮偏心影響不合理,其結(jié)果的安全裕度不均衡;dl/t5154—2002規(guī)范的計算結(jié)果在長細(xì)比小于120時較合理,但長細(xì)比大于120時偏保守。通過采用相同柱子曲線的方法,分析了各規(guī)范的折減方法,總結(jié)出了適合該類構(gòu)件承載力的計算方法。

陳紹蕃教授對一文的更正與看法 摘要：輕型桁架中的腹桿，當(dāng)端部單邊連接時，雖然承受雙軸偏心力矩，常簡化為軸心壓桿計算。 本文在細(xì)致分析國內(nèi)外現(xiàn)有試驗資料的基礎(chǔ)上，提出用于平面桁架設(shè)計的等效長細(xì)比計算公式，公 式的一個特點是直接計算不同強(qiáng)度等級角鋼壓桿的長細(xì)比。設(shè)計單邊連接的單角鋼壓桿，除正確計 算外，還應(yīng)顧及構(gòu)造措施的影響。腹桿應(yīng)該配置在弦桿同一側(cè)。節(jié)點連接板的厚度、連接肢的寬厚 比等也需要有所考慮。本文對這些問題作了論述，提出了寬厚比限值的計算公式。 abstract:althoughsubjecttobiaxialmomentduetoeccentricity,single-anglewebstrutsconnectedbyone leginlighttrussesareoftensimpl

通過有限元軟件ansys計算了幾種典型兩端偏心受壓q420高強(qiáng)角鋼桿件的壓潰荷載,并考察了構(gòu)件變形、應(yīng)力分布等現(xiàn)象,分析結(jié)果可知:殘余應(yīng)力對構(gòu)件極限承載力的影響小于5%,并與美國《輸電鐵塔設(shè)計導(dǎo)則》(asce10-1997)和我國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(gb50017-2003)進(jìn)行比較,認(rèn)為美國導(dǎo)則可以用于q420角鋼設(shè)計,我國規(guī)范偏保守。運用最小二乘法提出了長細(xì)比修正公式。

國內(nèi)大型輸電鐵塔中已逐步采用q420高強(qiáng)度角鋼。為研究此類高強(qiáng)度等邊角鋼軸壓桿的整體穩(wěn)定性能,進(jìn)行了軸壓靜力試驗研究,試驗包括60個試件,截面類型選取了在所有熱軋角鋼截面中板件寬厚比最大的5種?；谠囼灲Y(jié)果,研究了q420高強(qiáng)度等邊角鋼軸心受壓柱的失穩(wěn)破壞形態(tài)和極限承載力,通過計算得到其穩(wěn)定系數(shù),并與現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的柱曲線進(jìn)行了對比,同時分析了板件寬厚比超限對q420高強(qiáng)度等邊角鋼軸壓柱失穩(wěn)破壞形態(tài)和穩(wěn)定承載力的影響。結(jié)果表明:該類構(gòu)件以彎扭失穩(wěn)為主,根據(jù)試驗實測得到的穩(wěn)定系數(shù)明顯高于現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的等邊角鋼所在的b類截面柱曲線,甚至高于a類截面柱曲線。研究為后續(xù)的有限元計算和數(shù)值參數(shù)分析提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為設(shè)計方法提供了參考建議。

卷邊槽鋼的局部相關(guān)屈曲和畸變屈曲

通過試驗研究了特高壓輸電塔塔身主材規(guī)格為l160×12、l160×14、l160×16的3種q420高強(qiáng)雙角鋼十字組合截面偏壓構(gòu)件的破壞模式,試驗結(jié)果表明此種構(gòu)件均以整體彈塑性彎曲屈曲破壞為主。基于改進(jìn)逆算單元長度法編制相應(yīng)程序,計算得到了這3種角鋼規(guī)格在不同長細(xì)比并考慮殘余應(yīng)力情況下截面的彎矩軸力相關(guān)曲線,提出適用于此類截面形式的彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定的建議計算公式及柱子曲線。引用的非線性冪函數(shù)模型能較好的反映此類偏壓構(gòu)件在等端彎矩受力作用下桿件端部彎矩與桿端轉(zhuǎn)角的彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系。

高強(qiáng)單角鋼兩端偏心受壓構(gòu)件的屈曲性能分析

在特高壓線路的鐵塔設(shè)計中,對鐵塔主材提出了采用q420及q460超高強(qiáng)熱軋等邊角鋼的建議,在設(shè)計計算中,不論采用我國現(xiàn)行《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》,還是美國ansi/asce10-97導(dǎo)則,均會遇到一個w/t,即角鋼肢寬與厚度之比的問題。文章就此問題,對設(shè)計理念及方法提出推析與建議的設(shè)計計算方法,以求超高強(qiáng)鋼材能早日應(yīng)用于線路鐵塔之中。

1 淺析低合金高強(qiáng)鋼的焊接工藝 郭炳武 摘要：從冶金原理、化學(xué)成分分析低合金高強(qiáng)鋼的焊接性。以 700t浮式起重機(jī)吊臂主肢（q460d無縫管）為例，從焊材選用、焊 前準(zhǔn)備、焊接工藝、焊后熱處理等幾方面提出要求，保證鋼管對接 焊縫達(dá)到要求 關(guān)鍵詞：低合金高強(qiáng)鋼、無縫管、單面焊雙面成形、ut探傷 1、概述 當(dāng)今科技水平的迅猛發(fā)展，對鋼材的要求越來越高。低合金高強(qiáng) 鋼在保證良好的焊接性的同時，可以達(dá)到更強(qiáng)更好的力學(xué)性能指標(biāo)。 所以低合金高強(qiáng)鋼的應(yīng)用對于減少產(chǎn)品自重，節(jié)約成本、降低制造 難度、提高工作效率、縮短工期等方面起到了積極作用。當(dāng)今低合 金高強(qiáng)鋼被廣泛應(yīng)用于海上浮式起重機(jī)、石油鉆井平臺、石油管線 等大型及高壓設(shè)備。對低合金高強(qiáng)鋼焊接工藝的研究也變得越來越 廣泛和深入。下面以公司剛剛制作完成的700t全回轉(zhuǎn)浮式起重機(jī)吊 臂主肢管對接為例，從q460d的冶金原理、化學(xué)成份、

１１８　　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｖｏｌ暢４４，ｎｏ暢１，２０１４工業(yè)建筑?。玻埃保茨甑冢矗淳淼冢逼?現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu) ｑ４６０高強(qiáng)角鋼極限承載力的試驗研究 倡 郭宏超 １ 　郝際平 ２ 　簡　政 １ 　劉茂社 １ 　張?zhí)旃?３ （１．西安理工大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，西安?。罚保埃埃矗福唬玻靼步ㄖ萍即髮W(xué)土木工程學(xué)院，西安　７１００５５； ３．河南省電力勘察設(shè)計院，鄭州?。矗担埃埃埃保?　　摘　要：將高強(qiáng)角鋼放置在實際鐵塔結(jié)構(gòu)中，選取平面三角形桁架１∶１模型，采用不同端部連接形式，兩 種長細(xì)比，對ｑ４６０高強(qiáng)角鋼進(jìn)行極限承載力試驗研究。根據(jù)試驗結(jié)果分析ｑ４６０等邊角鋼的破壞形態(tài)、極限 承載力、與連接腹桿的工作機(jī)理等指標(biāo)。研究表明：子結(jié)構(gòu)試驗?zāi)苷鎸嵎从硺?gòu)件在結(jié)構(gòu)中的受力性能和實際 端部約束條件；長細(xì)比為３０、４５的試件，其破壞模式介于

themechanicsandtechnologypropertyoflowalloyandhighstrength structuralsteel(china) 1.chemicalcomposition q460c grade:c chemicalcomposition(qualityscore%)|c≤:0.20 chemicalcomposition(qualityscore%)|mn:1.00～1.70 chemicalcomposition(qualityscore%)|si≤:0.55 chemicalcomposition(qualityscore%)|p≤:0.035 chemicalcomposition(qualityscore%)|s≤:0.0

在采用低碳素結(jié)構(gòu)鋼制作單角鋼壓桿時,肢件寬厚比限值不是需要關(guān)心的問題。現(xiàn)在高強(qiáng)度的q420鋼和q460鋼開始在輸電塔架中應(yīng)用,設(shè)計工作者不僅要關(guān)心寬厚比限值,還要了解超限桿的承載力應(yīng)如何計算。單角鋼壓桿的受力情況分為軸壓和偏壓兩類,它們對肢件寬厚比有不同的要求,但現(xiàn)有塔架設(shè)計的技術(shù)規(guī)定并未對此做出區(qū)分。根據(jù)理論分析和現(xiàn)有文獻(xiàn)的試驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)寬厚比限值對軸壓單角鋼和偏壓單角鋼有不同意義,分別是防止局部屈曲和防止整體失穩(wěn)時抗扭性能過低。據(jù)此,分別提出兩類桿件寬厚比限值和超限桿承載力的計算公式,計算了兩批q460單角鋼壓桿的承載力,與對應(yīng)文獻(xiàn)試驗值符合較好。

根據(jù)70根角鋼壓桿構(gòu)件的試驗結(jié)果,并結(jié)合有限元分析模型考察了單面螺栓連接跨中有支撐的單角鋼的極限承載力和不同長細(xì)比下的破壞模態(tài),提出了提高該類構(gòu)件承載力的構(gòu)造措施,同時在查閱和比較各國多個相關(guān)規(guī)范和文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(dl/t5154—2002)的壓桿穩(wěn)定計算公式提出了修改建議。分析結(jié)果表明:小長細(xì)比構(gòu)件易發(fā)生連接肢的端部局部失穩(wěn),大長細(xì)比構(gòu)件則易發(fā)生彎曲整體失穩(wěn),構(gòu)件沿最小軸和平行軸失穩(wěn)宜采用不同的換算長細(xì)比公式;所得結(jié)果為今后的鐵塔設(shè)計工作提供了理論依據(jù)。

高強(qiáng)度鋼材逐步開始在鋼結(jié)構(gòu)實際工程中得到應(yīng)用,其中包括大型輸電鐵塔中q420高強(qiáng)角鋼的應(yīng)用。但目前針對此類鋼材軸壓桿的穩(wěn)定性能研究還很少,其中一個很重要的原因在于對構(gòu)件初始缺陷(主要是殘余應(yīng)力)的研究非常匱乏。本文采用分割法對q420高強(qiáng)等邊角鋼的縱向殘余應(yīng)力進(jìn)行了試驗量測,試驗對象包括5種截面尺寸共計15個試件。基于試驗結(jié)果,本文分析了q420高強(qiáng)等邊角鋼殘余應(yīng)力的分布特點和數(shù)值大小,并與國內(nèi)外普通強(qiáng)度角鋼的殘余應(yīng)力試驗結(jié)果和規(guī)范采用的殘余應(yīng)力分布模型進(jìn)行了對比,結(jié)果表明,殘余應(yīng)力分布形式和絕對數(shù)值大小與鋼材強(qiáng)度沒有直接關(guān)系,但截面板件的寬厚比則會影響殘余應(yīng)力的大小。最后,本文提出了適用于q420高強(qiáng)等邊角鋼的較為準(zhǔn)確和安全的殘余應(yīng)力分布模型和計算公式。這為進(jìn)一步研究該類鋼材截面的軸壓構(gòu)件穩(wěn)定性能提供了前提條件。

q345b角鋼、q345b等邊角鋼、q345b 不等邊角鋼 等邊角規(guī)格 kg/m 等邊角規(guī) 格 kg/m等邊角規(guī)格kg/m等邊角規(guī)格kg/m 20x20x30.88960x60x54.57090x90x810.946130x130x1223.600 20x20x41.14560x60x65.42790x90x912.220130x130x1325.400 25x25x20.76363x63x43.90790x90x1013.476130x130x1427.200 25x25x31.12463x63x54.82290x90x1515.940130x130x1630.900 25x25x41.45963x63x65.721100x100x69.366140x140x1021.488 30x30x

在了解國際上高強(qiáng)鋼在輸電塔工程研究領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上,對q460等邊角鋼進(jìn)行極限承載力試驗研究,為模擬角鋼在實際結(jié)構(gòu)中的受力,采用平面三角桁架結(jié)構(gòu)模型,試件中的壓桿長細(xì)比均為60。深入分析不同連接形式下的q460角鋼的破壞形態(tài)、極限承載力與連接腹桿的工作機(jī)理等。結(jié)果表明,長細(xì)比為60的子結(jié)構(gòu)試驗可真實反映構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的受力和實際端部約束狀況。

以６４根單面螺栓連接的等邊單角鋼壓桿穩(wěn)定試驗資料為主要依據(jù)，結(jié)合國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范和有關(guān)技術(shù)規(guī)定中計算其壓桿承載力的計算結(jié)果，運用最小二乘法數(shù)據(jù)統(tǒng)計原理，推導(dǎo)出等邊單角鋼壓桿穩(wěn)定性的簡便驗算方法。

本文采用ansys考慮雙重非線性,對25根強(qiáng)度為460mpa,長細(xì)比為20的短柱局部屈曲進(jìn)行了有限元分析,得出了局部屈曲極限承載力。此外,分析了寬厚比和方鋼管彎角部位半徑對其局部屈曲承載力的影響,并與焊接方形截面進(jìn)行了對比。

采用解析法研究"翼緣-卷邊"截面的畸變屈曲,采用翼緣和卷邊并聯(lián)抵抗彎曲荷載的模型,提出卷邊截面的等效抗彎剛度計算公式。采用解析法分析了z形和c形截面軸壓時的屈曲,得到了局部屈曲和畸變屈曲的臨界應(yīng)力、屈曲系數(shù)及其對應(yīng)的半波長。并提出了精度良好,大部分情況下是略偏安全的計算公式。

冷彎不等邊角鋼在輸電鐵塔等一些特殊構(gòu)件中有較好的應(yīng)用前景。然而,現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(gb50017—2002)、《冷彎薄壁型鋼技術(shù)規(guī)范(》gb50018—2002)及《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(dl/t5154—2002)沒有明確給出冷彎不等邊角鋼的設(shè)計計算方法,影響了冷彎不等邊角鋼的推廣應(yīng)用。文章結(jié)合型鋼穩(wěn)定理論和有限元數(shù)值模擬分析,研究了冷彎不等邊角鋼在軸心受壓條件下的穩(wěn)定性和彎扭屈曲承載力,給出了冷彎不等邊角鋼軸心受壓桿的穩(wěn)定系數(shù)公式,可供設(shè)計參考。