《不鏽鋼壓彎構件靜力承載計算與抗震設計方法研究》是依託北京工業大學，由楊璐擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：不鏽鋼壓彎構件靜力承載計算與抗震設計方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊璐
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
與普通鋼材相比，不鏽鋼材料具有抗腐蝕性和耐久性好的突出優點，以及高、低溫下力學性能相對穩定的特點。不鏽鋼材料能夠從根本上解決鋼結構的鏽蝕問題，有效降低結構的維護成本和延長結構的使用壽命，從而降低結構的全生命周期成本，使得不鏽鋼結構在一定的使用環境下具有較強的競爭力，其在工程中的套用也日益增多。由於不鏽鋼材料的非線性受力特徵，導致用於普通鋼結構構件的設計計算方法不再適用。本項目擬對不鏽鋼焊接截面壓彎構件的承載性能進行深入研究，主要研究內容包括：不鏽鋼材料的本構模型、滯回性能和累積損傷性能；不鏽鋼焊接箱型和焊接工字型截面構件的殘餘應力分布情況；不同截面形式不鏽鋼壓彎構件靜力荷載作用下的承載性能以及低周往復荷載下的滯回性能和抗震性能。最終進行總結分析，提出不鏽鋼壓彎構件的靜力承載計算方法和抗震設計方法，研究成果可以為不鏽鋼結構的工程套用提供一定的科學依據。
結題摘要
本項目結合實際工程套用，選取建築結構領域中常用牌號的不鏽鋼材料（奧氏體型和雙相型），研究內容主要包括：不鋼材料的本構模型、滯回性能和微觀斷裂預測模型；不同截面形式壓彎構件靜力荷載作用下的承載性能和承載力計算方法；不同截面形式壓彎構件的滯回性能和抗震性能三個方面。具體如下： （1）基於不鏽鋼的微觀斷裂機理，以大量的試驗研究為基礎，結合數值計算和理論分析，從不鏽鋼圓棒和典型構造對不鏽鋼材料的斷裂性能展開了系統研究，得到材料的滯回模型，建立不鏽鋼材料微觀斷裂預測模型，並標定了斷裂韌性參數及損傷係數。 （2）開展了30個焊接不鏽鋼壓彎構件靜力載入試驗。通過一系列試驗、有限元和理論研究對焊接不鏽鋼壓彎構件的穩定性能進行了系統深入的研究。將試驗和數值模擬結果同歐洲規範EN 1993-1-4、美國規範SEI/ASCE 8-02 (2002)、中國規範CECS 410:2015《不鏽鋼結構技術規程》和日本不鏽鋼建築結構設計標準進行對比，並提出改進的承載力計算方法。 （3）設計並完成對18個不鏽鋼壓彎構件的循環載入試驗。通過試驗和有限元研究對不鏽鋼壓彎構件的滯回性能進行了系統深入的研究，結合試驗研究和有限元數值模擬，分析寬厚比與軸壓比對構件滯回性能的影響，並在試驗和有限元的基礎上提出不鏽鋼材工形截面和等邊箱形截面壓彎構件板件寬厚比限值建議值，為不鏽鋼結構抗震設計提供參考。 項目的研究完善了不鏽鋼結構計算方法和設計理論，研究成果為不鏽鋼結構的工程套用提供有效的科學依據，為我國不鏽鋼規範、規程的完善提供一定的借鑑，同時對促進發展低碳經濟、實現可持續發展具有一定的意義。
