| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 第1章 绪论 | 第17-44页 |
| 1.1 课题背景 | 第17-27页 |
| 1.1.1 普通碳素结构钢在建筑结构领域应用的局限 | 第17-18页 |
| 1.1.2 不锈钢材料 | 第18-20页 |
| 1.1.3 不锈钢材料应用于建筑结构领域的优势 | 第20-22页 |
| 1.1.4 不锈钢结构应用现状 | 第22-26页 |
| 1.1.5 不锈钢结构应用在我国面临的问题 | 第26-27页 |
| 1.2 国内外薄壁不锈钢受压性能及设计方法研究现状 | 第27-37页 |
| 1.2.1 不锈钢材料性能研究 | 第28-31页 |
| 1.2.2 国外薄壁不锈钢受压构件研究 | 第31-34页 |
| 1.2.3 国内薄壁不锈钢受压构件研究 | 第34-36页 |
| 1.2.4 现行国内外不锈钢设计相关规范 | 第36-37页 |
| 1.3 课题的研究目的和意义 | 第37-39页 |
| 1.4 本文主要内容 | 第39页 |
| 参考文献 | 第39-44页 |
| 第2章 不锈钢材料应力—应变关系模型 | 第44-58页 |
| 2.1 概述 | 第44页 |
| 2.2 力学性能 | 第44-45页 |
| 2.3 试验研究 | 第45页 |
| 2.4 应力—应变关系模型 | 第45-53页 |
| 2.4.1 Ramberg-Osgood模型 | 第45-47页 |
| 2.4.2 近期研究 | 第47-50页 |
| 2.4.3 Quach模型 | 第50-53页 |
| 2.5 各模型小结比较 | 第53-54页 |
| 2.6 试验验证与有限元模拟 | 第54-56页 |
| 2.6.1 试验结果与各模型比较 | 第54-55页 |
| 2.6.2 试验结果与有限元数值模拟结果比较 | 第55-56页 |
| 2.7 本章小结 | 第56页 |
| 参考文献 | 第56-58页 |
| 第3章 基于广义梁理论的薄壁不锈钢受压构件屈曲荷载计算方法 | 第58-89页 |
| 3.1 概述 | 第58页 |
| 3.2 传统GBT理论 | 第58-59页 |
| 3.3 非线性GBT理论推导 | 第59-66页 |
| 3.3.1 应力—应变关系模型 | 第60页 |
| 3.3.2 瞬时弹性模量E_(ij) | 第60-61页 |
| 3.3.3 平衡微分方程及边界条件推导 | 第61-64页 |
| 3.3.4 修正GBT平衡微分方程的求解 | 第64-66页 |
| 3.4 薄壁不锈钢受压构件屈曲应力计算方法 | 第66-77页 |
| 3.4.1 局部屈曲应力 | 第66-68页 |
| 3.4.2 畸变屈曲应力 | 第68-74页 |
| 3.4.3 整体屈曲应力 | 第74-77页 |
| 3.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-80页 |
| 附录1 基于广义梁理论的屈曲荷载计算程序(Maple) | 第80-89页 |
| 附1.1 薄板纵向均匀受压局部屈曲应力 | 第80-82页 |
| 附1.2 卷边槽形截面构件纵向均匀受压畸变屈曲应力 | 第82-86页 |
| 附1.3 箱形截面构件纵向均匀受压弯曲屈曲应力 | 第86-89页 |
| 第4章 板件在纵向均匀压力作用下的局部稳定性 | 第89-108页 |
| 4.1 概述 | 第89页 |
| 4.2 理论研究 | 第89-93页 |
| 4.2.1 板件弹性屈曲理论 | 第89-92页 |
| 4.2.2 板件非弹性屈曲理论 | 第92-93页 |
| 4.3 试验研究 | 第93-94页 |
| 4.4 有限元模拟 | 第94-100页 |
| 4.4.1 边界条件 | 第94-95页 |
| 4.4.2 几何缺陷 | 第95-96页 |
| 4.4.3 本构模型 | 第96-97页 |
| 4.4.4 数值模拟结果验证 | 第97-100页 |
| 4.5 板件纵向均匀受压极限承载力计算 | 第100-106页 |
| 4.5.1 传统设计方法 | 第100-102页 |
| 4.5.2 简支不锈钢薄板均匀受压极限承载力计算公式 | 第102-103页 |
| 4.5.3 应变硬化指数n的影响 | 第103-105页 |
| 4.5.4 箱形截面构件局部屈曲承载力的建议计算公式 | 第105-106页 |
| 4.6 本章小结 | 第106-107页 |
| 参考文献 | 第107-108页 |
| 第5章 薄壁不锈钢圆管柱轴心受压性能的试验研究 | 第108-158页 |
| 5.1 概述 | 第108页 |
| 5.2 研究目的 | 第108页 |
| 5.3 长柱试件制作 | 第108-111页 |
| 5.4 材料性能单向拉伸试验 | 第111-115页 |
| 5.4.1 拉伸试样制作 | 第111-112页 |
| 5.4.2 拉伸试样加载 | 第112页 |
| 5.4.3 单向拉伸试验结果处理分析 | 第112-115页 |
| 5.5 短柱轴向受压试验 | 第115-123页 |
| 5.5.1 短柱试件制作 | 第115-117页 |
| 5.5.2 短柱试件加载 | 第117-118页 |
| 5.5.3 短柱试验现象分析及数据结果处理 | 第118-122页 |
| 5.5.4 不锈钢材料拉伸、压缩性能差异 | 第122-123页 |
| 5.6 圆管长柱轴心受压试验 | 第123-129页 |
| 5.6.1 加载支座 | 第123-125页 |
| 5.6.2 测点布置 | 第125-126页 |
| 5.6.3 加载方案 | 第126页 |
| 5.6.4 长柱试验现象 | 第126-129页 |
| 5.7 试验结果处理及分析 | 第129-139页 |
| 5.7.1 计算长度 | 第129-130页 |
| 5.7.2 破坏形态 | 第130-131页 |
| 5.7.3 荷载—轴向位移曲线及极限荷载 | 第131-133页 |
| 5.7.4 荷载—侧向位移曲线、荷载—支座转角位移曲线 | 第133-134页 |
| 5.7.5 跨中截面荷载—应变曲线 | 第134-136页 |
| 5.7.6 长柱试件轴压稳定系数 | 第136-137页 |
| 5.7.7 初始缺陷分析 | 第137-139页 |
| 5.8 本章小结 | 第139-140页 |
| 参考文献 | 第140-141页 |
| 附录1 材料性能单向拉伸试验及Quach模型数据 | 第141-145页 |
| 附录2 短柱轴压试验及Quach模型数据 | 第145-148页 |
| 附录3 长柱轴压试件试验及有限元模拟数据 | 第148-158页 |
| 第6章 薄壁不锈钢圆管柱轴心受压有限元模拟及参数分析 | 第158-199页 |
| 6.1 概述 | 第158页 |
| 6.2 非线性结构有限元分析 | 第158-161页 |
| 6.2.1 概述 | 第158-159页 |
| 6.2.2 非线性方程组的数值解法 | 第159-160页 |
| 6.2.3 弧长法 | 第160-161页 |
| 6.3 有限元模型的建立 | 第161-169页 |
| 6.3.1 模型截面参数及部件组装 | 第161-162页 |
| 6.3.2 材料性能 | 第162-164页 |
| 6.3.3 单元类型和网格划分 | 第164-165页 |
| 6.3.4 边界条件 | 第165页 |
| 6.3.5 加载方式 | 第165-166页 |
| 6.3.6 分析步 | 第166页 |
| 6.3.7 何初始缺陷 | 第166-168页 |
| 6.3.8 残余应力 | 第168-169页 |
| 6.4 有限元模拟结果验证 | 第169-176页 |
| 6.4.1 破坏形态 | 第170-171页 |
| 6.4.2 荷载—轴向位移曲线及极限荷载 | 第171-172页 |
| 6.4.3 荷载—侧向位移曲线、支座转角位移曲线及跨中截面荷载—应变曲线 | 第172-174页 |
| 6.4.4 有限元模拟结果小结 | 第174-176页 |
| 6.5 参数分析 | 第176-196页 |
| 6.5.1 端板厚度的影响 | 第176-177页 |
| 6.5.2 简支约束的影响 | 第177页 |
| 6.5.3 外径的影响 | 第177-180页 |
| 6.5.4 厚度的影响 | 第180-182页 |
| 6.5.5 临界修正长细比 | 第182-188页 |
| 6.5.6 容许径厚比 | 第188-190页 |
| 6.5.7 初始几何缺陷的影响 | 第190-191页 |
| 6.5.8 材料性能的影响 | 第191-195页 |
| 6.5.9 各向异性的影响 | 第195-196页 |
| 6.6 本章小结 | 第196-197页 |
| 参考文献 | 第197-199页 |
| 第7章 薄壁不锈钢圆管柱轴心受压极限承载力计算方法 | 第199-236页 |
| 7.1 概述 | 第199页 |
| 7.2 理论研究 | 第199-208页 |
| 7.2.1 理想轴心受压构件的弯曲屈曲荷载及整体稳定系数 | 第199-202页 |
| 7.2.2 轴心受压构件的初始缺陷 | 第202-203页 |
| 7.2.3 轴心受压构件的Perry-Robertson公式及修正公式 | 第203-206页 |
| 7.2.4 薄壁圆管柱在轴压作用下的局部屈曲荷载 | 第206-208页 |
| 7.3 国外设计规范计算方法简介 | 第208-211页 |
| 7.3.1 《欧洲不锈钢结构设计规范》的计算方法 | 第208-209页 |
| 7.3.2 《美国冷弯不锈钢结构设计规范》的计算方法 | 第209-210页 |
| 7.3.3 《澳大利亚/新西兰冷弯不锈钢结构设计规范》的计算方法 | 第210-211页 |
| 7.4 极限承载力计算方法 | 第211-223页 |
| 7.4.1 长柱极限承载力计算公式 | 第212-216页 |
| 7.4.2 短柱轴压极限承载力计算公式 | 第216-219页 |
| 7.4.3 极限承载力计算流程及既有试验结果对比 | 第219-223页 |
| 7.5 本章小结 | 第223-224页 |
| 参考文献 | 第224-226页 |
| 附录1 长柱轴压构件有限元模拟及本文公式(7.22)计算结果 | 第226-231页 |
| 附录2 短柱轴压构件有限元模拟及本文公式(7.24)计算结果 | 第231-236页 |
| 第8章 结论与展望 | 第236-241页 |
| 8.1 结论 | 第236-238页 |
| 8.2 展望 | 第238-240页 |
| 参考文献 | 第240-241页 |
| 作者在学期间内所取得的科研成果 | 第241页 |
