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爲什麽說不鏽鋼材料具有良好的耐腐蝕性
发布者:不鏽鋼管厂(www.pmmianshi.com) 发布时间:2021/4/12 阅读:170

 不鏽鋼材料具有良好的耐腐蝕性、耐久性以及良好的材料力學性能,是一種理想的建築金屬材料,但是我國目前尚沒有相應的結構設計規範,嚴重制約了這種新型材料的推廣。不鏽鋼材料是一种典型的非线性材料,其受力性能与普通钢材相比具有很大差异,因此不能直接套用钢结构设计规范。本文采用理论分析、试验研究与有限元计算相结合的方式对焊接不鏽鋼梁的强度、变形性能、整体稳定性能以及轴心受压板件的局部屈曲进行了较为系统的研究,并基于研究成果提出了焊接不鏽鋼梁的建议设计方法。本文研究的主要结论如下:

 

(1)基于有限元分析,本文研究了不鏽鋼材料系数、构件的几何尺寸以及荷载作用类型等主要因素对焊接不鏽鋼梁非线性变形性能的影响。由于不鏽鋼材料非线性的影响,构件在承受较大荷载作用时,其变形已经呈现非线性特征,不能够按照弹性理论计算。

 

(2)根据有限元分析结果,给出了不鏽鋼材料调整系数的计算方法,通过不鏽鋼材料调整系数控制构件的残余变形不超过梁长的1/1000。同时考虑不鏽鋼的材料分项系数取1.15,取不鏽鋼材料调整系数小于1/1.15应用于焊接不鏽鋼梁抗弯强度的设计,既能够满足强度要求,又能够有效控制残余变形,从而可以按照弹性方法计算构件变形。

 

(3)控制构件残余变形的方法显然不能够充分利用材料,为了充分利用材料,需要给出超过弹性阶段后构件挠度的计算方法。首先用理论推导了荷载-挠度的计算公式,然后根据参数化有限元分析结果,对公式中的参数进行非线性拟合,从而给出了焊接不鏽鋼梁荷载-挠度全曲线的计算方法。

 

(4)对焊接不鏽鋼工字形截面受弯构件的整体稳定性能进行了试验研究,试验结果表明,所有试件均发生了整体失稳破坏,卸载后的残余变形呈现正弦波曲线形状;同时对试验结果进行了有限元模拟,结果表明,通过合理建模的有限元分析能够准确的预测试件的整体稳定承载力,有限元计算得到的荷载-变形曲线与试验过程吻合良好,从而有效验证了有限元分析模型的合理性和适用性,为后面的进一步研究奠定基础。

 

(5)分析了焊接不鏽鋼梁的整体稳定性能,通过有限元计算研究了材料系数、构件截面尺寸、边界条件、荷载形式及作用位置对焊接不鏽鋼梁整体稳定性的影响。提出了焊接不鏽鋼梁整体稳定系数的计算公式,并通过与有限元分结果和国外规范的比较,证明了该公式的准确性。该公式的思路与我国钢结构设计规范相关公式的思路相似,便于被广大工程技术人员接受和应用。

 

(6)对不鏽鋼轴心受压构件的局部稳定性能进行了研究,通过对国内外不鏽鋼轴心受压短柱试验进行有限元模拟,证明了有限元分析的合理性和适用性。对材料属性、初始缺陷以及板件之间的约束作用等因素进行了参数化分析,并基于分析结果,提出了不同约束条件下不鏽鋼受压板件的宽厚比限值。该限值的提出思路与我国钢结构设计规范类型,便于应用。

 

 本课题对焊接不鏽鋼受弯构件的抗弯强度、变形、整体稳定等基础问题进行了较为系统的研究,还进行了部分板件局部稳定性能的探讨,给出了可供《不鏽鋼结构技术规程》参考的实用设计计算建议。但是在不鏽鋼受弯构件的研究中仍然有许多问题值得进一步探讨:本课题只研究了焊接不鏽鋼梁,对于轧制不鏽鋼梁,截面残余应力的影响会变。淝慷取⒈湫渭拔榷ㄐ阅茉蛐枰硗饨醒芯。本课题对焊接不鏽鋼工字形截面梁的整体稳定性能进行了试验研究和有限元分析,对于其他截面形式的梁(如槽型截面)还需要进一步进行研究。本课题只对不鏽鋼受压板件的局部稳定进行了研究,对于不鏽鋼构件的局部稳定性能还需要进一步深入研究。不鏽鋼受弯构件的整体失稳与局部失稳之间存在相互影响,其稳定性、变形和强度之间也有相互的影响,这些问题还需要做更多的基础研究。


 

 
 

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