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關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)加固;負載下;焊接熱作用;壓彎構(gòu)件;承載性能;有限元分析

基金項目：《鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》國家標準管理組科研專項課題（No.2013-1）

作者單位

蔣立重慶市設(shè)計院, 重慶 400015;重慶大學 土木工程學院, 重慶 400045

王元清清華大學 土木工程安全與耐久教育部重點實驗室; 土木工程系, 北京 100084

戴國欣重慶大學 土木工程學院, 重慶 400045

張?zhí)焐?/span>清華大學 土木工程安全與耐久教育部重點實驗室; 土木工程系, 北京 100084

石永久清華大學 土木工程安全與耐久教育部重點實驗室; 土木工程系, 北京 100084

摘要

為研究焊接加固熱作用及不同初始負載對工字形壓彎鋼柱承載性能的影響，基于考慮熱影響的熱結(jié)構(gòu)耦合分析方法進行了熱源模型熱輸入改進，并考慮初始幾何缺陷、初始殘余應力及摩擦等,完成了不同負載下焊接加固的3個工字形壓彎鋼柱的模擬分析。研究了焊接位移時程、腹板應力應變重分布及荷載位移關(guān)系，通過有限元分析與相應試驗結(jié)果對比驗證，進而獲得了試驗無法獲得的焊接溫度場、翼緣與加固板間的焊接應力應變重分布以及翼緣邊緣屈服承載力等結(jié)果，并將承載力結(jié)果與規(guī)范計算結(jié)果對比，考察了現(xiàn)有設(shè)計方法。結(jié)果表明，焊接順序決定焊接變形的發(fā)展過程，焊接熱輸入和初始負載共同決定持載焊接的位移變化范圍和焊接殘余變形的大�。怀跏钾撦d越大，應力應變重分布往偏心受力方向發(fā)展更多，承載力越低，而初始殘余應力不影響極限承載力；采用考慮熱影響的有限元方法具有一定可行性和總體安全性，規(guī)范設(shè)計方法仍有可提升空間。