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波形腹板工字钢焊接变形与残余应力分布研究

闫林君 李林龙 关义朋 王起才

闫林君, 李林龙, 关义朋, 王起才. 波形腹板工字钢焊接变形与残余应力分布研究[J]. 工业建筑, 2026, 56(3): 170-176. doi: 10.3724/j.gyjzG23111412
引用本文: 闫林君, 李林龙, 关义朋, 王起才. 波形腹板工字钢焊接变形与残余应力分布研究[J]. 工业建筑, 2026, 56(3): 170-176. doi: 10.3724/j.gyjzG23111412
YAN Linjun, LI Linlong, GUAN Yipeng, WANG Qicai. Research on Distribution of Welding Deformation and Residual Stress of Corrugated Web I-Beams[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2026, 56(3): 170-176. doi: 10.3724/j.gyjzG23111412
Citation: YAN Linjun, LI Linlong, GUAN Yipeng, WANG Qicai. Research on Distribution of Welding Deformation and Residual Stress of Corrugated Web I-Beams[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2026, 56(3): 170-176. doi: 10.3724/j.gyjzG23111412

波形腹板工字钢焊接变形与残余应力分布研究

doi: 10.3724/j.gyjzG23111412
基金项目: 

甘肃省科技重点研发项目(20YF3FA039)。

详细信息
    作者简介:

    闫林君,博士研究生,副教授,2843881181@qq.com。

    通讯作者:

    王起才,博士,教授,博士生导师,wangqc@lzjtu.edu.cn。

Research on Distribution of Welding Deformation and Residual Stress of Corrugated Web I-Beams

  • 摘要: 为探究波形腹板工字钢焊接变形与残余应力的分布规律,通过电阻应变计法进行波形腹板工字钢焊接残余应力试验,并建立其热弹塑性三维有限元模型,将二者结果进行对比验证了所建立模型的正确性。采用同种方法建立等尺寸平腹板工字钢有限元模型。采用提取应力云图与在模型中设置多条路径的方式对2种不同类型腹板工字钢的焊接应力进行对比分析,并对平行于焊缝路径空间位移的分布情况进行研究。结果表明:波形腹板与平腹板工字钢纵向残余应力峰值分别为410 MPa与451 MPa,在整个结构中前者因焊接所产生的残余应力小于后者,前者在其波峰前方的底板处具有较大的残余应力分布,而后者残余应力在腹板两侧对称分布;波形腹板工字钢最大空间位移在焊缝右侧底板y+5.3 mm处取得,为1.32 mm,平腹板工字钢最大空间位移在腹板表面z+5.3 mm处取得,为0.96 mm,两者在腹板与底板熔合位置的位移均小于焊缝处,前者测点位移曲线呈波浪形状,而后者较为平缓且各路径间层次分明。
  • [1] PERIC M,TONKOVIC Z,RODIC A,et al. Numerical analysis and experimental investigation of welding residual stresses and distortions in a T-joint fillet weld[J]. Materials& Design,2014,53(1):1052-1063.
    [2] KOLLAR D,KOVESDI B. Welding simulation of corrugated web girders-Part 1:Effect of manufacturing on residual stresses and imperfections[J]. Thin-Walled Structures,2020,146:462-477.
    [3] 于海丰,周建伟,张岩,等. 小截面焊接工字钢残余应力分布试验研究[J]. 建筑结构学报,2016(增刊1):388-392.
    [4] 张壮南,王春刚,田路. 单轴对称焊接工字形截面残余应力试验研究[J]. 建筑结构学报,2016,37(6):236-244.
    [5] 班慧勇,施刚,石永久. 960 MPa高强钢焊接箱形截面残余应力试验及统一分布模型研究[J]. 土木工程学报,2013,46(11

    ):63-69.
    [6] MIYASHITA T,INABA N,HIRAYAMA S,et al. Measurement method for welding residual stress in steel I-shaped girder with thick flange and its influence on load carrying capacity for bending[J]. Structural Engineering,2015,3(1):191-208.
    [7] PASTERNAK H,LAUNERT B,KRAUSCHE T. Welding of girders with thick plates:fabrication,measurement and simulation[J]. Journal of Constructional Steel Research,2015,115:407-416.
    [8] 兰亮云,邵国庆,张一婷,等. 焊接顺序对Q690钢T型接头残余应力和变形的影响[J]. 东北大学学报(自然科学版),2020,41(12):1741-1746.
    [9] 张利国,姬书得,方洪渊,等. 焊接顺序对T形接头焊接残余应力场的影响[J]. 机械工程学报,2007(2):234-238.
    [10] 张涛,王志宇,李晓磊. T形接头钢板焊接残余应力试验研究[J]. 建筑结构学报,2018(增刊2):128-134.
    [11] 孙加民,邓德安,叶延洪,等. 用瞬间热源模拟Q390高强钢厚板多层多道焊T形接头的焊接残余应力[J]. 焊接学报,2016,37(7):31-34.
    [12] ACEVEDO C,NUSSBAUMER A. Effect of tensile residual stresses on fatigue crack growth and S-N curves in tubular joints loaded in compression[J]. International Journal of Fatigue,2012,36(1):171-180.
    [13] 顾颖. U肋加劲钢桥面板焊接残余应力与变形研究[D]. 成都:西南交通大学,2016.
    [14] JOHN G,ADITYA C,MALCOLM B. A new finite element model for welding heat sources[J]. Metallurgical Transactions B,1984,15(2):299-305.
    [15] 张超华,王晓霞,常茂椿,等. 焊缝金属的屈服强度和材料的加工硬化对Q345钢焊接残余应力与变形计算精度的影响[J]. 机械工程学报,2021,57(10):160-168.
    [16] DENG D,MURAKAWA H. Prediction of welding distortion and residual stress in a thin plate butt-welded joint[J]. Computational Materials Science,2008,43(2):353-365.
    [17] 班慧勇,施刚,石永久,等. 国产Q460高强度钢材焊接工字形截面残余应力试验及分布模型研究[J]. 工程力学,2014,31(6):60-69.
    [18] 闫林君,关义朋,罗奎 等. 波形钢腹板工字形梁焊接残余应力研究[J]. 湖南大学学报(自然科学版),2023,50(3):143-151.
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-14
  • 网络出版日期:  2026-04-11
  • 刊出日期:  2026-03-20

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