长期以来,我国钢结构规范用钢仅局限于Q420强度等级以下的钢材,虽然我国已试建了一些高强钢杆塔结构工程,但对此类结构中使用高强度钢材的铁塔主材,其受压稳定性能的试验研究和理论分析仍然不足,而且也尚无专用设计此类高强钢构件的设计方法。本课题采用数值模拟、试验研究和理论分析相结合的方法,对具有初弯曲、初偏心和初始残余应力等缺陷的高强钢轴心受压构件的稳定机理进行研究。调查分析高强钢杆塔结构设计特点和存在的问题;基于有限元法对轴心受压高强钢构件受力性能进行三维非线性仿真研究;及对具有初始缺陷的轴心受压高强钢构件稳定性能进行试验研究,深入分析影响高强钢构件受力性能的端部约束条件、失稳模态、长细比与板件宽厚比关系及截面残余应力分布等影响因素,着重探索高强度钢材的本构关系、截面残余应力模型,以及高强钢轴心受压构件稳定系数柱子曲线模型、宽厚比限值条件和临界长细比界限等问题,并在理论分析的基础上提出实用设计方法。项目研究成果为阐明钢材强度影响轴心受压构件的失稳机制,揭示高强度钢材轴心受压构件整体失稳与板件局部屈曲的相关稳定机理具有重要的意义,可为研究高强度钢材的受力性能、完善高强度钢材的设计理论和推广使用高强度钢材的工程应用提供理论依据。 2100433B