局部屈曲变形损伤对H型钢柱竖向剩余承载力影响的试验研究*
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（太原理工大学建筑与土木工程学院, 太原 030024）［摘要］以1.5m高HW100×100×6×8热轧H型钢柱为研究对象，分别对6个因侧向撞击而受损的H型钢柱试件和2个完好的对比试件进行了竖向剩余承载力的试验研究。试验中记录了试件的荷载-位移关系曲线及名义应力-应变关系曲线，得到了试件的残余变形形态和竖向极限承载力。通过定义剩余承载力系数，得出剩余承载力系数与局部屈曲损伤变形量之间的函数关系式。试验结果表明：试件受压时，局部屈曲损伤部位成为明显的薄弱部位，加载过程中该部位的翼缘进一步扭曲，腹板出现严重的侧向鼓曲，试件表现为整体失稳破坏。随着冲击能量的增加，冲击荷载对构件的损伤程度增大，构件的竖向剩余承载力降低，剩余承载力系数与局部屈曲损伤变形量之间成线性关系。［关键词］H型钢柱; 局部屈曲; 整体失稳; 竖向剩余承载力中图分类号：TU392.1, TU317+.1 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2014)21-0017-06Experimental study on vertical residual bearing capacity of H-shaped steel column with local buckling deformationWang Rui, Guo Zhaosheng, Pei Chang(College of Architecture and Civil Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)Abstract:Taking the HW100×100×6×8 H-shaped steel column with the height of 1.5m as the research object, experimental study of vertical residual bearing capacity was carried out on two normal specimens and six damaged H-shaped steel column specimens due to lateral impact. Vertical ultimate bearing capacity, residual deformation mode, load-deformation curve and stress-strain curve were obtained. By defining the residual bearing capacity factor, function relationship between the residual bearing capacity factor and local bucking damaged deformation value was obtained. Test results show that local bucking damage region becomes obvious weak region when the member is compressed. In this region, flange was further twisted and web was seriously blown up towards lateral side under the loading. The specimen fails in global instability. As the increase of the impact energy, impact load damages more seriously on the specimen and the residual bearing capacity of the specimen reduces. The relationship between the residual bearing capacity factor and local bucking damaged deformation value is linear.Keywords:H-shaped steel column; local bucking; global instability; vertical residual bearing capacity*国家自然科学基金项目（51108296），太原理工大学2012年校青年基金项目（2012L015）。作者简介：王蕊，博士，副教授，硕士生导师，Email：506727225@qq.com。参考文献［1］GB 50144—2008 工业建筑可靠性鉴定标准［S］.北京：中国计划出版社，2008.［2］李开禧，肖允徽，饶晓峰，等．钢压杆的柱子曲线［J］．重庆建筑工程学院学报：自然科学版，1985(1):24-33．［3］李国强，刘玉姝．一种考虑初始缺陷影响的非线性梁单元［J］．计算力学学报，2005，22(1)：69-72．［4］杨娜，龙丽华．初始缺陷和轴力对变截面H型钢梁屈曲性能的影响［J］．北京交通大学学报：自然科学版，2006，30（6）：52-56．［5］吴迪．国产轧制H型钢轴心受压构件极限承载力的试验与理论研究［D］．西安：西安建筑科技大学，2003．［6］汤夕春．残余应力对H型钢梁柱构件极限承载力影响研究［D］．武汉：武汉理工大学，2006．［7］张壮南．残余应力对单轴对称工字梁稳定承载力的影响［J］．哈尔滨工业大学学报：自然科学版，2007，39（12）：1864-1868．［8］王新堂，周明，王万祯．约束H型钢柱火灾响应及火灾后力学性能试验研究［J］．建筑结构学报，2012，33(2)：18-25．［9］钟宏伟．锈蚀H型钢构件偏心受压性能研究［D］．西安：西安建筑科技大学，2010．［10］张华．锈蚀 H 型钢柱压弯性能试验研究与理论分析［D］．西安：西安建筑科技大学，2011．［11］GB 50017—2003 钢结构设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2003.
