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7075-T6高强铝合金受弯构件局部稳定试验研究 被引量：1
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作者 陆欢 王元清 +3 位作者 支新航 范圣刚 陈博珊 欧阳元文 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1245-1254,共10页
为研究结构工程中高强铝合金受弯构件的局部稳定性能,促进高强铝合金的实际应用,本文针对7个7075-T6铝合金工字形截面梁开展了局部稳定试验研究,包括4个弯剪加载试件和3个局部承压试件,并测量了7075-T6铝合金的材料力学性能和试件的初... 为研究结构工程中高强铝合金受弯构件的局部稳定性能,促进高强铝合金的实际应用,本文针对7个7075-T6铝合金工字形截面梁开展了局部稳定试验研究,包括4个弯剪加载试件和3个局部承压试件,并测量了7075-T6铝合金的材料力学性能和试件的初始局部几何缺陷,重点分析了试件的破坏形态、极限承载力、局部屈曲承载力和荷载-跨中竖向位移曲线.试验结果表明:7075-T6铝合金材料平均名义屈服强度可达约497 MPa,试件翼缘与腹板的平均初始局部几何缺陷幅值百分比分别为0.40%和0.10%.试验中4个弯剪加载试件发生弯剪屈曲破坏,形成拉力带;3个局部承压试件发生腹板局部屈曲破坏,腹板出现明显凸起.采用应变反转法确定了构件的局部屈曲荷载,发现构件的截面利用率和屈曲时应力水平均随着腹板高厚比的增大而降低.跨中加劲肋的布置能大幅度提高构件的承载力和延性.同时,根据试验得到的极限承载力结果,对比了现行欧洲规范(EN 1999-1-1:2007 Eurocode 9)、美国规范(Aluminum Design Manual 2020)和中国规范(GB 50429—2007)中设计方法的计算值,3个规范计算值与试验结果的平均比值分别为0.717、0.682和0.498,表明上述规范预测7075-T6高强铝合金工字形截面受弯构件在腹板屈曲情况下试件的极限承载力偏于保守,其中欧洲规范的预测结果更为准确. 展开更多
关键词 高强铝合金 受弯构件 局部稳定性能 试验研究
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铝合金箱形-工字形盘式节点整体变形性能试验研究 被引量：9
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作者 王元清 张颖 +1 位作者 张俊光 欧阳元文 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期527-534,共8页
铝合金网壳结构在大跨空间结构中具有广泛的应用前景.南京牛首山佛顶宫大穹顶工程中采用了铝合金网壳结构,其节点包含两种截面杆件,均使用不锈钢环槽铆钉与节点盘进行紧固连接,形成了特殊形式的箱形-工字形盘式节点.为研究铝合金箱形-... 铝合金网壳结构在大跨空间结构中具有广泛的应用前景.南京牛首山佛顶宫大穹顶工程中采用了铝合金网壳结构,其节点包含两种截面杆件,均使用不锈钢环槽铆钉与节点盘进行紧固连接,形成了特殊形式的箱形-工字形盘式节点.为研究铝合金箱形-工字形盘式节点在面外弯矩作用下的传力机理、变形性能、节点刚度、破坏模式和极限承载力,开展了箱形-工字形盘式节点整体试件的静力加载试验,使用有限元软件ABAQUS对试验加载全过程进行了数值模拟,并将试验结果与相同截面铝合金箱形-工字形盘式节点相连对肢节点的试验结果进行对比分析.试验结果表明:南京牛首山佛顶宫大穹顶工程中采用的铝合金箱形-工字形盘式节点为半刚性节点,节点刚度较大,整体延性相对较小;在较大面外弯矩作用下构件的上节点盘发生屈曲变形,试件加载破坏时下节点盘仍处于弹性阶段,杆件连接部位腹板出现明显屈曲变形,杆件与上节点盘连接处发生断裂破坏.足尺有限元模型的数值模拟结果与试验结果吻合较好,具有工程应用可靠性.与相同截面的铝合金箱形-工字形盘式节点相连对肢节点试验结果相比,铝合金箱形-工字形盘式节点6根连接杆件之间的相互作用提高了节点刚度,但在一定程度上降低了节点的延性和抗弯承载力,在设计和使用过程中需进一步加强和改进. 展开更多
关键词 铝合金箱形-工字形盘式节点 变形性能 破坏模式 有限元分析
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7075-T6高强铝合金轴心受压构件局部稳定试验研究 被引量：5
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作者 支新航 王元清 +3 位作者 李贝贝 张颖 范圣刚 欧阳元文 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期745-753,共9页
为研究结构工程中高强铝合金轴心受力构件的局部稳定性能,对7个7075-T6铝合金H型截面短柱开展了轴心受压试验,测量了7075-T6铝合金的材料力学性能和试件的局部几何初始缺陷,分析了试件的破坏形态、局部屈曲承载力、极限承载力.试验结果... 为研究结构工程中高强铝合金轴心受力构件的局部稳定性能,对7个7075-T6铝合金H型截面短柱开展了轴心受压试验,测量了7075-T6铝合金的材料力学性能和试件的局部几何初始缺陷,分析了试件的破坏形态、局部屈曲承载力、极限承载力.试验结果表明,7075-T6铝合金材料平均名义屈服强度达到536 MPa;试件翼缘与腹板的平均局部几何初始缺陷幅值分别为0.29%和0.04%,属于《铝合金建筑型材第1部分:基材》(GB/T 5237.1—2017)中的高精级构件.采用基于板件应变的“应变反转法”与基于板件位移的“N-w^(2)法”确定了构件的局部屈曲荷载,板件宽厚比越大,构件局部屈曲应力与极限应力越小,同时局部屈曲应力与极限应力的比值也越小,说明对于宽厚比大的板件,其局部屈曲后强度提升明显,设计中应予以利用.将构件的极限承载力的试验结果与各国规范计算值进行了对比,现行《铝合金结构设计规范》(GB 50429—2007)和欧洲规范(EN 1999-1-1:2007 Eurocode 9)均采用“有效厚度法”对铝合金板件屈曲后强度进行设计,美国规范(The Aluminum Design Manual 2015)基于全截面计算,通过材料强度折减,以考虑局部屈曲引起的截面承载力的降低.3个规范计算值与试验结果的平均比值分别为0.840、0.824和0.923,表明现行国家规范和欧洲规范均对7075-T6高强铝合金轴压构件的极限承载力的计算偏于保守,美国规范的计算结果更加准确. 展开更多
关键词 高强铝合金 轴压试验 H型截面短柱 局部稳定
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