高温后高强度G450钢工字形截面梁力学性能研究

发布时间：2022-12-08 02:05

　　随着经济发展与科技的进步,高强度钢材在建筑中的应用越来越广泛。钢结构具有质量轻,材料强度高,施工方便的优点,但同时钢材耐热不耐火,经历高温后的钢材材料性能会有一定程度的折减。依据高温后高强度钢的力学性能可对火灾后钢结构进行安全评估,因此研究高温后高强度钢力学性能具有极其重要的意义。本文对高强度G450钢高温后不同冷却方式条件下的力学性能进行了试验研究,同时对高温后高强度G450工字钢梁的整体稳定性能进行分析,主要内容如下:（1）高温后高强度G450钢的力学性能试验:将高强度G450钢试件分别加热升温至200,300,400,500,600,700,800℃,使用泡沫冷却、自然冷却和水冷却三种冷却方式使其冷却,再进行常温下的力学拉伸试验,获得其应力—应变曲线、弹性模量、屈服强度及极限强度,并将试验结果与Q235钢、Q345钢及Q420钢高温后力学性能进行对比。基于试验结果和对比分析,提出了力学参数简化方程来预测高温后不同冷却方式条件下高强度G450钢的力学性能。（2）受弯构件整体稳定性理论分析:介绍了我国规范中常温及高温下受弯构件整体稳定承载力的计算方法,基于常温及高温下的理论计算方法延... 

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 钢材高温力学性能研究现状
        1.2.1 高温下力学性能研究现状
        1.2.2 高温后力学性能研究现状
    1.3 钢梁受力性能研究现状
        1.3.1 钢梁常温受力性能研究现状
        1.3.2 钢梁高温受力性能研究现状
    1.4 研究目的与内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
第二章 高温后高强度G450钢力学性能
    2.1 试验目的
    2.2 试验过程
        2.2.1 试件情况及尺寸介绍
        2.2.2 试验设备及方法
    2.3 试验结果及分析
        2.3.1 表观特征
        2.3.2 应力—应变曲线
        2.3.3 弹性模量
        2.3.4 屈服强度
        2.3.5 极限强度
    2.4 高强度G450钢与其他钢材力学性能对比
        2.4.1 弹性模量的对比
        2.4.2 屈服强度的对比
        2.4.3 极限强度的对比
    2.5 高温后钢材力学性能简化拟合方程
        2.5.1 弹性模量折减系数简化拟合方程
        2.5.2 屈服强度折减系数简化拟合方程
        2.5.3 极限强度折减系数简化拟合方程
    2.6 本章小结
第三章 受弯构件整体稳定承载力理论分析
    3.1 稳定问题基本理论
    3.2 现行规范中常温下受弯构件稳定承载力计算方法
        3.2.1 钢结构设计标准 GB50017-2003(以下简称钢规03)
        3.2.2 钢结构设计标准GB50017-201X
    3.3 高温下受弯构件稳定承载力计算方法
    3.4 高温后受弯构件稳定承载力计算方法
    3.5 本章小结
第四章 高温后工字钢梁整体稳定性有限元分析
    4.1 结构屈曲分析
        4.1.1 特征值屈曲分析
        4.1.2 非线性屈曲分析
    4.2 有限元模型的建立
        4.2.1 单元类型选取
        4.2.2 材料属性
        4.2.3 网格划分
        4.2.4 边界条件及荷载施加
        4.2.5 特征值屈曲分析
        4.2.6 非线性屈曲分析
        4.2.7 模型验证
    4.3 本章小结
第五章 参数分析
    5.1 概述
    5.2 初始几何缺陷的影响
    5.3 升温温度的影响
    5.4 冷却方式的影响
    5.5 有限元计算值与规范计算值对比
        5.5.1 与钢规03(GB50017-2003)对比
        5.5.2 与钢规1X(GB50017-201X)对比
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
学位论文数据集



本文编号：3713328