弧形構件冷彎工藝及平面內承載力研究.pdf

1、隨著經濟的發(fā)展，大跨度空間結構是目前發(fā)展最為迅速且結構形式豐富多樣的體系，導致眾多行業(yè)對于弧形構件的需求量在不斷增加，例如能源行業(yè)中石油和天然氣的管道運輸、大型體育場館的空間網架結構和海洋平臺等。構件經歷熱彎或冷彎成形工藝生成所需要的形狀，特別是冷彎成形工藝所產生的殘余應力以及材性的改變受到普遍關注。然而，無論按照何種方式進行彎曲，彎曲后的構件都會伴有回彈和殘余應力的產生，使得最終弧形構件中的殘余應力分布和回彈量的真實值與設計值之間會存

2、在一定的誤差，這樣不僅會影響現(xiàn)場的安裝精度，而且構件中的殘余應力也會對整個結構的承載力產生不利影響。近年來，一些學者針對冷彎構件的成形技術和成形工藝進行了研究，并得出了一些重要的數(shù)據(jù)和結論，但是還沒有學者或相關規(guī)范采用連續(xù)多段和中間頂彎的彎曲工藝來對構件的彎曲過程進行研究。
　　本課題選用圓形截面鋼管作為研究對象，采用中間頂彎的方法，通過數(shù)值模擬分析來研究不同的工藝參數(shù)對彎曲后弧形圓管構件質量的影響情況。本課題重點進行了以下幾個方

3、面的研究工作：
　?。?）建立冷彎鋼管有限元模型，并確定其本構關系。
　　（2）通過對鋼管的一段和多段彎曲進行有限元分析，研究彎曲后鋼管的殘余應力、殘余應變、壁厚、橢圓度和成形矢高的分布情況。
　　（3）研究三個冷彎工藝參數(shù)（包括油缸位移加載量、頂板弧度以及支承間離）對鋼管成形后各項指標的影響情況。
　?。?）研究弧形構件的荷載類型。
　?。?）考慮初始缺陷，對彎曲后弧形構件的平面內穩(wěn)定性進行研究。