近几年来,高强冷弯薄壁型钢在我国得到迅速发展。高强钢材相对于普通钢材有其自身的材料特性:强度高、强屈比较小、无应力强化阶段以及塑性变形能力差等。高强冷弯薄壁型钢截面形式多种多样,目前研究比较多的是C型钢及其加劲形式,一般是将这种C型及其加劲截面形式钢结构构件作为短柱用来承压或承受压弯荷载,对于承受纯弯矩情况则研究得比较少,而且对于复杂加劲高强构件承受纯弯矩作用的力学性能研究目前还未见相关报道,所以需要做进一步的研究和完善。
本文研究的一种新型截面高强冷弯薄壁型钢截面。此种截面形式构件由于形成复杂加劲构件以及双轴对称的截面特征,所以有弯心、剪心重合以及抗弯、抗扭刚度大等特性。但是,由于复杂加劲致使其力学性能以及屈曲性能更加复杂,而且,对于复杂加劲截面钢结构构件性能的研究还不多,国内只有长安大学进行了较系统研究,国外主要是针对∑型及其加劲截面构件的性能研究,所以对高强复杂加劲冷弯构件进行基本荷载作用下的研究则更有实际意义。
此前,对此种截面形式的普通强度冷弯薄壁型钢结构构件已经做了系统研究,在已有研究基础上对17根高强新型冷弯箱型组合钢结构构件进行受弯力学性能的试验研究,全面分析对比两种截面构件的力学性能,以期全面掌握高强材料复杂加劲冷弯构件在承受纯弯矩作用下的力学性能。
1)试件截面的高度对钢结构构件受力影响较大,但是过高的截面会引起构件的失稳。试件的宽度对DS1型试件受力影响不大,对DS2截面试件影响较大,但是试件截面的宽度会影响试件的变形情况,对试件的延性有影响,截面宽度越小试件的延性越好。试件高宽比过大或过小对试件受弯极限承载力贡献较小。
2)在其余试件参数相同条件下,试件长度的增加会使试件的受弯承载力明显提高。
3)在参数相同的条件下,DS1型截面试件受弯力极限承载力比DS2型截面试件抗弯极限承载力提高20%,说明DS1型截面试件比DS2型截面试件具有更好的抗弯承载性能。