复杂截面薄壁铝合金轴压构件受力性能试验研究

通过7根复杂截面薄壁铝合金轴压试件试验，研究了该类截面试件轴压作用下局部屈曲及局部与整体耦合屈曲的性能。试件长度分别为350mm和190mm；初弯曲方向分别沿截面对称轴和非对称轴方向；初弯曲取值分别为试件长度的1/500和1/70。分析了各试件的破坏模式、屈曲承载力及荷载轴向位移曲线等。建立了非线性有限元分析模型，并利用试验结果，验证了有限元模型的正确性。采用验证的有限元模型，分析了615根不同板件厚度和构件长度模型的屈曲承载力。将分析结果与采用现行美国、欧洲和我国的铝合金结构设计规范，美国冷弯钢结构设计规范及直接强度法计算的屈曲承载力进行了对比。结果表明：各国规范均低估了复杂截面铝合金试件的屈曲承载力，其计算结果与有限元分析结果的比值均小于0.85；相比各国规范，直接强度法可更精确地计算复杂截面铝合金轴压试件屈曲承载力，其结果与有限元分析结果的比值约为0.90。