不锈钢框架结构的塑性效应分析

陈培旭; 张铮; 廖仁生; Asante Richard

doi:10.13204/j.gyjzG20102301

不锈钢框架结构的塑性效应分析

doi: 10.13204/j.gyjzG20102301

1. 福建工程学院土木工程学院, 福州 350118;
2. 闽台合作土木工程技术福建省高校工程研究中心, 福州 350118

基金项目:

福建省自然科学基金(2017J01670)

福建工程学院科研发展基金(GY-Z17159)。

详细信息

作者简介:
陈培旭,男,1995年出生,硕士研究生。电子信箱:cpx13055748461@163.com

计量
- 文章访问数: 103
- HTML全文浏览量: 17
- PDF下载量: 6
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2020-10-23
- 网络出版日期: 2023-05-25
- 刊出日期: 2023-02-20

Plastic Effect Analysis of Stainless Steel Frame Structures

1. School of Civil Engineering, Fujian University of Technology, Fuzhou 350118, China;
2. Fujian-Taiwan Cooperative Institute of Civil Engineering Technology in Universities of Fujian Province, Fujian University of Technology, Fuzhou 350118, China

摘要

摘要: 不锈钢因其材料性能的优越性在土木工程领域得到越来越广泛的应用,但其框架设计常参照钢结构,忽略了不锈钢材料名义屈服强度前的塑性应变,使不锈钢框架设计存在隐患。为了揭示塑性效应对不锈钢框架的影响,对3种框架进行精确二阶弹塑性分析,并与GB 50017-2017《钢结构设计标准》的简化设计方法进行比较。结果表明:塑性效应在大多数情况下对不锈钢框架的弯矩和侧移影响显著,不锈钢框架参照钢结构进行设计往往偏于不安全,而塑性效应系数能够较好地反映塑性效应对框架的影响,且塑性效应系数δ ≥ 0.7时框架的塑性效应显著。
- 不锈钢 /
- 框架结构 /
- 材料非线性 /
- 塑性效应 /
- 有限元分析
Abstract: Stainless steel is more and more widely used in civil engineering because of its superior material properties. However, its frame design often refers to steel structure, ignoring the plastic strain before the nominal yield strength of stainless steel, which may cause hidden dangers in stainless steel frame design. In order to reveal the influence of the plastic effect on stainless steel frame, the accurate second-order elastoplastic analysis of three typical frames was carried out and compared with the simplified design method of the national standard Standard for Design of Steel Structures (GB 50017-2017). The results showed that the plastic effect had a great effect on the bending moment and side shift of the stainless steel frame in most cases. The design of the stainless steel frame with reference to the steel structure tended to be unsafe, and the plastic effect coefficient could better reflect the influence of the plastic effect on the frame. Based on the analysis results, the design proposal of stainless steel frame structures was proposed.
- stainless steel /
- frame structure /
- material nonlinearity /
- plastic effect /
- finite element analysis

HTML全文

参考文献(10)

[1]	王元清, 袁焕鑫, 石永久, 等. 不锈钢结构的应用和研究现状[J]. 工业建筑, 2010, 25(130):1-11 , 18.
[2]	中国工程建设标准化协会.不锈钢结构技术规程:CECS 410-2015[S]. 北京:中国计划出版社, 2015.
[3]	中华人民共和国住房和城乡建设部.钢结构设计标准:GB 50017-2017[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2018.
[4]	GARDNER L. The use of stainless steel in structures[J]. Progress in Structural Engineering and Materials, 2005, 7(2):45-55.
[5]	王元清, 袁焕鑫, 石永久, 等. 奥氏体不锈钢S31608的本构关系试验[J]. 清华大学学报, 2013, 53(9):1231-1234 , 1240.
[6]	庄茁, 由小川. 基于ABAQUS的有限元分析和应用[M]. 北京:清华大学出版社, 2009.
[7]	杨律磊, 王慧, 张瑾, 等. 钢结构直接分析法在设计软件中的应用[J]. 建筑结构, 2019, 49(1):36-42.
[8]	牛海清, 朱召泉. 二阶效应对钢框架结构分析的影响[J]. 河海大学学报, 2002, 30(4):103-106.
[9]	邹浩, 舒兴平. 钢框架考虑二阶效应的顶点侧移限值取值研究[J]. 工业建筑, 2013, 45(4):156-160.
[10]	杨军. 钢框架规范推荐二阶分析方法研究[D]. 郑州:郑州大学,2014.