【摘 要】
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端部带约束的超高强度钢材(包括S690和S960两种，名义屈服强度分别为690MPa和960Mpa)整体稳定性能的试验研究已在同期的另一篇论文中介绍。本文主要采用大型通用有限元软件ANSYS对其进行数值计算研究。有限元模型采用ANSYS软件自带的BEAM188三维线性有限应变梁单元，在计算中考虑了几何初始缺陷、残余应力以及材料和几何非线性等因素的影响。有限元计算结果和试验结果的对比分析表明，该有限
【机 构】
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清华大学土木工程系 北京 100084 清华大学土木工程系 北京 100084 Steel and
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端部带约束的超高强度钢材(包括S690和S960两种，名义屈服强度分别为690MPa和960Mpa)整体稳定性能的试验研究已在同期的另一篇论文中介绍。本文主要采用大型通用有限元软件ANSYS对其进行数值计算研究。有限元模型采用ANSYS软件自带的BEAM188三维线性有限应变梁单元，在计算中考虑了几何初始缺陷、残余应力以及材料和几何非线性等因素的影响。有限元计算结果和试验结果的对比分析表明，该有限元模型能够很好地模拟超高强度钢材钢柱的整体稳定受力性能。基于这一模型验证工作，本文利用该有限元模型计算了考虑截面残余应力和标准几何初始缺陷(1／1000柱长的初弯曲)的超高强度钢材轴压钢柱的整体稳定承载力，并将计算结果分别与欧洲和中国的钢结构设计规范的柱子曲线进行对比。结果表明，超高强度钢材轴心受压构件的整体稳定系数要明显高于其所在的b类柱子曲线，甚至高于欧洲规范中最高的aO类和中国规范中最高的a类柱子曲线。因此，与传统钢材钢柱相比，超高强度钢材钢柱的整体稳定系数要提高很多。本文的研究为超高强度钢材钢柱稳定设计计算提供了有限元分析方法，并有利于进一步促进该类钢材钢结构的工程应用。
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