冷彎薄壁C型鋼國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1、研究現(xiàn)狀

在2002年至2004年間，對冷彎薄壁以螺栓連接門式鋼框架進行研究和設(shè)計，并對其進行有限元模擬，得出模擬和試驗吻合，同時證明了螺栓連接節(jié)點具有半剛性的特性。

2006年，設(shè)計并建造了跨度為12m的單肢冷彎C型鋼門式剛架，剛架的梁柱連接處使用螺栓連接的，同樣選擇屋檐節(jié)點，對4個試件進行試驗研究，分別考慮了4個影響因素：側(cè)向支撐間距、螺栓數(shù)量、翼緣寬度和C型鋼材料強度等。得出4個試件的破壞形態(tài)均為節(jié)點域受壓區(qū)C型鋼機局部屈曲，考慮到剪切滯后、應(yīng)力集中和連接變形等情況對試件節(jié)點域的影響，建議將試件   彎矩承載力降低20%。

2、國內(nèi)研究現(xiàn)狀

1999年至2005年間，通過對螺栓連接的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件受力性能等方面的研究。鐘國輝根據(jù)研究提出一種冷彎薄壁型鋼基本的構(gòu)造：1)雙肢C型鋼背靠背組合截面并內(nèi)插墊板是梁、柱等構(gòu)件的基本形式；2)以內(nèi)插式節(jié)點板來承擔(dān)梁柱之間的抗彎連接；3)選用4個螺栓對節(jié)點處的構(gòu)件進行連接；4)在冷彎薄壁C型鋼的腹板內(nèi)插墊板，并采用螺栓將兩者相互連接。在這些研究中總結(jié)了雙肢C型鋼背靠背的節(jié)點的四種破壞模式(腹板承載力破壞、節(jié)點板側(cè)扭失穩(wěn)、連接構(gòu)件的彎曲破壞、柱的壓彎聯(lián)合破壞)的截面抗彎承載能力以及節(jié)點的剛性問題。

2006年，改變了螺栓等級、螺栓直徑、冷彎C型鋼設(shè)備的截面尺寸和鋼材等級等方面，并加入了新的參數(shù)一加腋板尺寸。通過5個不同加腋連接板連接的冷彎薄壁C型鋼組合節(jié)點試驗，針對節(jié)點連接的M-8曲線及節(jié)點剛度進行研究。研究了通過不同厚度和形式的加腋連接板試驗，分析了不同參數(shù)對節(jié)點剛度、節(jié)點破壞模式和應(yīng)力分布的影響。以冷彎薄壁型鋼的受力特點為研究目的，選用厚度為1.5mm和1mm的槽鋼截面軸心受壓試件，分別進行臨界局部失穩(wěn)和   終   荷載的破壞性試驗。分別針對4螺釘和6螺釘連接的C型鋼梁柱節(jié)點進行了靜力加載試驗，冷彎薄壁C型鋼節(jié)點的在自攻螺釘連接下的受力性能，并分析其彎矩一轉(zhuǎn)角曲線，為建立真實的C型鋼梁柱節(jié)點連接分析模型提供數(shù)據(jù)。2005年，以板厚、螺栓等級和角鋼厚度為參數(shù)，設(shè)計了三個C型鋼梁柱節(jié)點(雙腹板、上下角鋼連接)，分析了C型鋼節(jié)點各連接組件在低周往復(fù)荷載作用下不同參數(shù)對節(jié)點受力的影響和應(yīng)力應(yīng)變分布，通過對不同參數(shù)下節(jié)點的指標(biāo)進行分析探討。通過使用非線性回歸分析的方法，建立了該種C型鋼節(jié)點的滯回模型，并對該類模型的參數(shù)進行了總結(jié)。

在2007至2010年間，鋼結(jié)構(gòu)課題組，彩鋼壓瓦機對以高強螺栓連接的冷彎薄壁雙肢C型鋼梁柱截面形式的節(jié)點和單層單棍框架進行了低周循環(huán)荷載加載試驗研究。以節(jié)點和框架在不同節(jié)點板厚度、螺栓間距、腹板高度和支撐形式等多個參數(shù)為影響因素，通過試驗和通用有限元分析，研究其破壞模式以及指標(biāo)，如滯回曲線、骨架曲線、延性和耗能等。通過研究發(fā)現(xiàn)雙肢冷彎薄壁C型背靠背截面形式的鋼結(jié)構(gòu)具有較好的性能。