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在鋼結構的有限元分析中，雖然歐洲鋼結構規(guī)范中提出了Ｓ460鋼材(ｆｙ=460ＭＰａ)，美國的荷載抗力系數(shù)設計規(guī)范ＬＲＦＤ)中也提出了多種高強度結構鋼材，最高為Ａ514(ｆｙ=690ＭＰａ)，但是這兩個規(guī)范都是僅僅將高強度鋼材引入設計規(guī)范，簡單套用傳統(tǒng)的普通鋼材鋼結構的設計方法和計算公式，并明確指出缺乏相關的試驗和研究依據(jù)。我國鋼結構設計規(guī)范(ＧＢ50017-2003)所規(guī)定的最高強度鋼材僅為Ｑ420鋼材(ｆｙ=420ＭＰａ)，尚不涉及超高強度鋼材鋼結構。
從目前各國鋼結構設計規(guī)范來看，制定鋼結構受壓構件整體穩(wěn)定的設計曲線時，均是考慮了截面殘余應力和相當于1‰構件長度的幾何初始缺陷。但由于目前超高強度鋼材軸心受壓構件的試驗研究還比較少，而且試驗中也很難將幾何初始缺陷準確地控制為1‰構件長度，所以也無法直接根據(jù)試驗結果制定整體穩(wěn)定設計曲線。
采用通用有限元軟件ANSYS，對2組共11個超高強度鋼材(690ＭＰａ和650ＭＰａ)焊接箱形截面軸心受壓柱的整體穩(wěn)定進行了有限元分析，并與相應的試驗結果進行了對比分析，驗證了有限元模型的正確性。
計算的超高強度鋼材焊接箱形軸心受壓柱共11個試件，分為兩組。第一組試件為6個650ＭＰａ鋼材方形軸心受壓柱，其截面尺寸、焊縫形式和幾何初始缺陷如圖和表所示。第二組試件為5個690ＭＰａ鋼材軸心受壓柱，包括方形和矩形兩種截面，具體數(shù)據(jù)如圖和表所示。圖表中，ｂ是截面邊長，ｔ是板厚，Ｂ是翼緣寬度，Ｄ是腹板高度，Ｌ是柱的長度，Ａ是柱截面積，Ｉ是截面慣性矩，ｅ是柱中截面處的總的幾何初始缺陷，等于柱中截面處的構件初彎曲ｖ0和荷載的初偏心ｅ0之和。
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