6082-T6鋁合金箱形及L形截面壓彎構(gòu)件穩(wěn)定承載力研究.pdf

1、鋁合金具有輕質(zhì)、可塑性好、比強高、耐腐蝕等特點，適用于大跨空間結(jié)構(gòu)，但由于其彈性模量偏低，穩(wěn)定問題比較突出。本文對6082-T6鋁合金箱形及L形截面壓彎構(gòu)件進行了穩(wěn)定承載力試驗和數(shù)值模擬研究，并對中國《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和歐洲規(guī)范Eurocode9關(guān)于6082-T6鋁合金箱形及L形截面壓彎構(gòu)件穩(wěn)定承載力計算方法的適用性進行了驗證并提出相應(yīng)的修正建議，研究結(jié)果可為該型號高強鋁合金壓彎構(gòu)件在實際工程中的應(yīng)用提供參考，具體研究內(nèi)容及成果如下

2、：
　　首先進行了13根箱形截面與16根L形截面6082-T6高強鋁合金構(gòu)件在兩端鉸支下的偏心受壓試驗，包括繞弱軸偏心與繞強軸偏心兩種情況。試驗結(jié)果顯示：所有箱形截面試件均發(fā)生繞弱軸彎曲失穩(wěn)，并且部分試件在荷載下降階段發(fā)生整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)耦合的現(xiàn)象；L形截面繞弱軸偏心試件發(fā)生弱軸平面內(nèi)彎曲失穩(wěn)，其中小長細比試件荷載偏向肢尖時在荷載下降階段發(fā)生彎扭現(xiàn)象；L形截面繞強軸偏心受壓時，小長細比（l￡1.0）構(gòu)件發(fā)生彎扭失穩(wěn)，大長細比（l

3、>1.0）構(gòu)件發(fā)生整體雙向彎曲，最終繞弱軸彎曲失穩(wěn)。
　　利用有限元軟件ABAQUS對全部試驗試件進行了精細化有限元建模，在有限元模型獲得試驗結(jié)果驗證的基礎(chǔ)上，對初始缺陷、偏心方向、網(wǎng)格尺寸、端板厚度等參數(shù)對壓彎構(gòu)件穩(wěn)定承載力的影響規(guī)律進行了分析。結(jié)果表明：本文有限元模型可以精確地預(yù)測壓彎構(gòu)件穩(wěn)定承載力、變形和破壞特征；網(wǎng)格尺寸和端板厚度對有限模型結(jié)果的影響較小，可以忽略不計；當(dāng)初始缺陷小于Le/1000時，壓彎構(gòu)件對初始缺陷變化

4、不敏感；L形截面繞弱軸正偏心承載力小于負偏心承載力。
　　對不同截面尺寸、正則化長細比、偏心方向及偏心率下壓彎構(gòu)件有限元模型進行了擴大參數(shù)分析，獲得了1890根壓彎構(gòu)件穩(wěn)定承載力數(shù)值模擬數(shù)據(jù)。利用試驗及有限元擴大參數(shù)分析數(shù)值結(jié)果，對中國《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和歐洲規(guī)范Eurocode9中壓彎構(gòu)件穩(wěn)定承載力相關(guān)公式進行了驗證及參數(shù)修正，并將中國規(guī)范，修正后的中國規(guī)范，歐洲規(guī)范，修正后的歐洲規(guī)范對比。結(jié)果表明：中國《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范