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Q690高强钢冷成型方钢管柱轴心受压整体稳定性能试验研究

宁克洋 肖蒙 钟国辉

宁克洋, 肖蒙, 钟国辉. Q690高强钢冷成型方钢管柱轴心受压整体稳定性能试验研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(5): 1-7. doi: 10.3724/j.gjgS24050101
引用本文: 宁克洋, 肖蒙, 钟国辉. Q690高强钢冷成型方钢管柱轴心受压整体稳定性能试验研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(5): 1-7. doi: 10.3724/j.gjgS24050101
Keyang Ning, Meng Xiao, Kwok-Fai Chung. Experimental Study on Overall Buckling Behavior of Q690 High Strength Steel Cold-Formed Square Tube Columns Under Axial Compression[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(5): 1-7. doi: 10.3724/j.gjgS24050101
Citation: Keyang Ning, Meng Xiao, Kwok-Fai Chung. Experimental Study on Overall Buckling Behavior of Q690 High Strength Steel Cold-Formed Square Tube Columns Under Axial Compression[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(5): 1-7. doi: 10.3724/j.gjgS24050101

Q690高强钢冷成型方钢管柱轴心受压整体稳定性能试验研究

doi: 10.3724/j.gjgS24050101
详细信息
    作者简介:

    宁克洋,博士,博士后,主要从事钢结构研究。

    通讯作者:

    钟国辉,博士,教授,主要从事钢结构和钢-混凝土组合结构研究,kwok-fai.chung@polyu.edu.hk。

Experimental Study on Overall Buckling Behavior of Q690 High Strength Steel Cold-Formed Square Tube Columns Under Axial Compression

  • 摘要: 建筑业去碳化的策略之一是提高工程设计效率以降低对建材用量的需求。近年来,得益于高强钢生产技术的进步,使得这一构想成为可能。高强钢在结构工程中的有效使用可以减少构件尺寸和用钢量以及随后的制造、运输和施工成本,这些将有助于节约资源和减少碳排放。与普通钢Q355相比,虽然Q690高强钢的屈强比高、断后伸长率低,但是其具有优异的比强度。Q690高强钢的这些特性会对结构性能产生较大影响。因此,量化这些特性对结构性能的影响,对于确认其在建筑结构中的适用性非常重要。目前主要的钢结构设计规范中的轴压构件整体稳定承载力计算方法主要是参照普通碳钢Q235和Q355的研究数据而开发的,对于Q690高强钢是否适用,还须进一步验证。因此非常有必要检查这些设计方法对于采用各种制造工艺制造的Q690高强钢轴心受压构件的适用性。为研究Q690高强钢冷成型方钢管柱轴心受压的整体稳定性能,共设计8个试件,包括4种截面尺寸和8种长细比,6 mm和10 mm两种板厚,并通过轴心受压试验对其整体稳定性能进行了研究。试验前对试件的几何初弯曲和荷载初偏心以及截面的纵向残余应力分布均进行了测量。残余应力测量结果显示冷成型方形截面焊缝处的内外表面均存在较大的残余拉伸应变,在截面转角区的外表面和内表面分别存在显著的残余拉伸和压缩应变。轴心受压下所有试件失稳模式均为整体弯曲失稳。将试验结果同中国设计规范GB 50017—2017《钢结构设计标准》和欧洲规范Eurocode 3计算结果进行了对比。结果表明:根据中国规范和欧洲规范建议的设计曲线计算结果均偏于保守,且中国规范建议设计曲线相比欧洲规范更为保守。根据试验结果和设计规范中各柱设计曲线的对比结果,建议采用中国规范和欧洲规范中的a类柱子曲线设计此类Q690高强钢冷成型方钢管柱。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-01
  • 网络出版日期:  2024-06-22
  • 刊出日期:  2024-05-22

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