留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

无肋H型弯扭铝合金构件轴压力学性能研究

孙国军 秦太晏 吴金志 罗强 孙伟东

孙国军, 秦太晏, 吴金志, 罗强, 孙伟东. 无肋H型弯扭铝合金构件轴压力学性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(9): 34-42. doi: 10.13206/j.gjgS24012901
引用本文: 孙国军, 秦太晏, 吴金志, 罗强, 孙伟东. 无肋H型弯扭铝合金构件轴压力学性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(9): 34-42. doi: 10.13206/j.gjgS24012901
Guojun Sun, Taiyan Qin, Jinzhi Wu, Qiang Luo, Weidong Sun. Study on Axial Compression Performance of H-Type Bending-Torsion Aluminum Alloy Member Without Ribs[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(9): 34-42. doi: 10.13206/j.gjgS24012901
Citation: Guojun Sun, Taiyan Qin, Jinzhi Wu, Qiang Luo, Weidong Sun. Study on Axial Compression Performance of H-Type Bending-Torsion Aluminum Alloy Member Without Ribs[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(9): 34-42. doi: 10.13206/j.gjgS24012901

无肋H型弯扭铝合金构件轴压力学性能研究

doi: 10.13206/j.gjgS24012901
详细信息
    作者简介:

    孙国军,博士,副教授,主要从事钢结构与空间结构方面的研究。Email: sunguojun@bjut.edu.cn

Study on Axial Compression Performance of H-Type Bending-Torsion Aluminum Alloy Member Without Ribs

  • 摘要: 为了研究无肋H型弯扭铝合金构件的轴压力学性能,对1根H型弯扭铝合金构件进行了轴压试验。该构件通过H型截面绕一段圆弧线扫掠扭转得到,截面尺寸为H350×200×10×12,弯曲圆弧半径为2 850 mm,两端截面中心跨度为2 936 mm,两端截面相对扭转角度为26°,材料为6061-T6铝合金型材,边界条件为两端铰接。首先为了获得无肋H型弯扭铝合金构件精确几何模型,对构件整体进行三维扫描,得到了构件外表面云点数据,将云点数据与理想几何模型进行对比发现:整体几何偏差大部分控制在3 mm以内,但构件上翼缘厚度和宽度均不同程度小于理想几何模型;然后通过轴压试验得到了轴压构件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线及破坏模式,该H型弯扭铝合金构件极限承载力为313 kN,在构件的下翼缘和靠近下翼缘的腹板处出现严重波曲变形;最后根据三维扫描数据逆处理得到构件精确几何模型,在此基础上通过ABAQUS建立了有限元模型,通过数值分析得到了构件的应力发展变化规律及失效机理,铝合金构件的破坏模式、荷载-位移曲线和荷载-应变曲线均与试验吻合较好,验证了有限元模拟的可靠性,在达到极限承载力之前构件下翼缘和腹板大面积受压屈服进入塑性,构件整体发生弯扭屈曲失稳破坏。
  • [1] 郭小农,沈祖炎,李元齐,等.国产结构用铝合金材料本构关系及物理力学性能研究[J].建筑结构学报, 2007, 28(6):110-117.
    [2] 杨联萍,姚念亮,邱枕戈,等.铝合金轴心受压杆件的稳定系数研究[J].建筑结构,2001,31(2):28-30.
    [3] 郭小农,沈祖炎,李元齐,等.铝合金轴心受压构件理论和试验研究[J].建筑结构学报,2007,28(6):118-128.
    [4] 郭小农,沈祖炎,李元齐,等.铝合金受弯构件理论和试验研究[J].建筑结构学报,2007,28(6):129-135

    ,146.
    [5] 郭小农,沈祖炎,李元齐,等.铝合金偏心受压构件理论和试验研究[J].建筑结构学报,2007,28(6):136-146.
    [6] 张铮,张其林. H型铝合金压弯构件平面外稳定承载力试验及理论研究[J].建筑结构,2010,40(6):110-113

    ,102.
    [7] 纪晗,熊世树,黄丽婷.大型焊接空心球节点的多轴加载有限元分析与足尺试验[J].工程力学,2010,27(4):173-178.
    [8] 中华人民共和国建设部.铝合金结构设计规范:GB 50429-2007[S].北京:中国计划出版社,2007.
    [9] 吴金志,宋子魁,孙国军,等.铝合金单层网壳结构的工程应用与研究进展[J].建筑结构,2021,51(17):129-140.
    [10] 李明,陈扬骥,钱若军,等.圆管形铝合金轴心压杆稳定系数的试验研究[J].空间结构,2000,6(1):59-64

    ,53.
    [11] 罗永峰,季跃,芮渊,等.铝合金结构轴心压杆稳定性研究[J].同济大学学报(自然科学版),2001,29(4):401-405.
    [12] Zhu J H, Young B. Experimental investigation of aluminum alloycircular hollow section columns[J]. Engineering Structures,2006,28(2):207-215.
    [13] Zhu J H, Young B. Numerical investigation and design of aluminum alloy circular hollow section columns[J]. Thin-Walled Structures, 200846(12):1437-1449.
    [14] Zhu J H, Young B. Aluminum alloy tubular columns-part I:finiteelement modeling and test verification[J]. Thin-Walled Structures, 2006, 44(9):961-968.
    [15] Young B. Aluminum alloy tubular columns-part II:parametricstudy and design using direct strength method[J]. Thin-WalledStructures, 2006, 44(9):969-985.
    [16] 王元清,王中兴,胡晓光,等. 7A04高强铝合金L形截面柱轴压整体稳定性能试验研究[J].建筑结构学报,2016,37(6):174-182.
    [17] 冯然,沈成栋,朱伍,等.铝合金矩形开孔柱轴压性能试验研究[J].建筑结构,2018,48(19):71-76.
    [18] 胡晓光,程永锋,陈宣宇,等.国产701铝合金L形轴压构件承载性能研究[J].建筑钢结构进展,2021,23(11):63-71.
    [19] 郑莲琼,陶忠,韩林海.圆钢管混凝土受压曲杆的力学性能研究[J].工业建筑,2006,36(11):23-26

    ,41.
    [19] 陈敏,郑莲琼,郑永乾,等.圆钢管混凝土曲杆抗弯性能研究[J].钢结构,2017,32(9):52-56.
    [21] 郭小农,计丽艳,李政宁,等.弯曲铝合金方管的轴压性能试验研究[J].同济大学学报(自然科学版),2023,51(8):1199-1208.
    [22] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法:GB/T 228. 1-2021[S].北京:中国标准出版社,2021.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  11
  • HTML全文浏览量:  1
  • PDF下载量:  0
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-29
  • 网络出版日期:  2024-09-19

目录

    /

    返回文章
    返回