拼合式带翼缘冷弯薄壁型钢十字形构件抗扭刚度试验研究

摘要

拼合式带翼缘冷弯薄壁型钢十字形构件在轴心压力作用下的主要破坏形式为扭转失稳，其扭转失稳极限承载力取决于抗扭刚度，而拼合效应对构件抗扭刚度的影响没有明确的计算方法。为研究拼合式带翼缘十字形构件的抗扭性能及拼合效应对抗扭刚度的影响，对10个不同截面尺寸和拼合螺栓分布的带翼缘十字形冷弯薄壁构件进行了扭转试验，得到扭转全过程的扭矩-转角曲线和扭矩-应变曲线。设计了专用加载装置使构件在加载初期发生自由扭转，据此得到该拼合构件的自由扭转刚度。试验结果表明：减小螺栓间距能增强拼合效应，对于单列螺栓构件，螺栓间距的变化对拼合效应的影响更明显；拼合效应主要作用于构件的腹板，腹板尺寸增大，单位面积的螺栓数量减少，拼合效应对抗扭刚度的贡献相对减少；相较于非拼合构件，拼合构件抗扭刚度的提升可能是因为螺栓在一定程度上约束了相邻腹板的相对翘曲，提升程度可能与拼合节点间腹板的翘曲刚度有关。

关键词

扭转试验 / 冷弯薄壁型钢 / 十字形构件 / 自由扭转刚度 / 拼合效应