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近年來，隨著新的鋼材生產(chǎn)工藝的發(fā)展，鋼材的強度得到了大幅度提高，與此同時，與高強度鋼材(名義屈服強度大于460MPa) 相匹配的具有足夠強度、良好韌性和延性的焊縫金屬材料和焊接技術也已經(jīng)比較成熟，這使得高強度鋼材應用于鋼結構成為可能，但需要對鋼材構件進行詳細的有限元分析。
與普通強度鋼材相比，高強度鋼材不僅在強度、加工運輸安裝、節(jié)省建筑空間等方面具有普通強度鋼材不可比擬的優(yōu)勢外，對減少鐵礦石資源的消耗和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方面也有極大的促進作用。目前高強度鋼材已經(jīng)在國內(nèi)外多個國家的建筑結構中得到應用。
在多高層鋼框架結構中鋼柱同時承受軸心壓力和彎矩作用，為壓彎構件，同時也是保證鋼結構延性的重要抗側力構件，對鋼結構的抗震性能有重要影響。抗震設計規(guī)范主要通過對板件寬厚比進行限定來保證壓彎構件的延性，然而目前國內(nèi)外現(xiàn)行抗震設計規(guī)范關于板件寬厚比限值的規(guī)定，均為基于對普通強度鋼材的研究，當采用其他型號鋼材時，寬厚比限值應乘以系數(shù)(美國抗震設計規(guī)范ANSI/AISC 341-05)。基于高強度鋼材和普通強度鋼材在力學性能和受力性能上的差別，對高強度鋼材壓彎構件板件寬厚比限值的規(guī)定能否套用普通強度鋼材的規(guī)定，目前國內(nèi)外尚缺乏相應的研究。
本研究首先應用ANSYS軟件建立有限元模型，考慮幾何初始缺陷和殘余應力的影響，通過對普通強度鋼材箱形和工字形截面壓彎構件在常軸力、水平往復荷載下的受力性能進行模擬分析，驗證了有限元模型的正確性。在此基礎上，分析了Q460和Q690鋼材等邊箱形壓彎構件在常軸力、水平往復荷載作用下的受力性能，得到了其滯回曲線，同時研究了鋼材強度對等邊箱形截面壓彎構件在強震循環(huán)荷載作用下滯回性能的影響。
對壓彎構件在常軸力、循環(huán)彎矩作用下的受力性能，國內(nèi)外已有不少學者運用有限元方法進行分析，研究了軸壓比、長細比和板件寬厚比等因素對壓彎構件抗震性能的影響，并對壓彎構件的抗震設計提供了建議。
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