基于高性能GJ钢新材性参数的受弯构件整体稳定性能研究

GJ钢作为适应超高层及大跨建筑的高性能钢材，其制作而成的GJ钢梁柱等构件目前已应用于国家奥运主体育场、首都新机场、央视新大楼等重大建设项目。基于前期对GJ钢材性参数的统计分析以及GJ钢轴心受压构件稳定性能的研究成果，为进一步延续并扩展GJ钢的构件研究层次，故提出本申报课题- - GJ钢受弯构件的整体稳定性能研究。课题组拟通过对GJ钢受弯构件整体稳定承载力的试验，探索计算模式不定性因素对构件抗力的影响；同时通过对GJ钢受弯构件残余应力模式进行测试，更为准确地模拟受弯构件整体稳定承载力计算模型。考虑残余应力分布模式，并计入受弯构件初始变形等缺陷，通过数值分析并对比试验结果获得GJ钢受弯构件的整体稳定系数。项目的实施拟为高性能GJ钢在构件层面上的应用及推广奠定基础。

第一，按切条法（优于盲孔法）测试了GJ钢构件残余应力分布规律，据此确定了用于有限元分析的残余应力模式。第二，受弯构件稳定性能的试验研究，是项目最主要工作内容，也是面对难题最多的环节，对试验加载装置进行了几种方案的对比摸索，确认加载装置对试验结果有重要影响，经持续改进装置的努力，使得试验数据从异常逐步趋于合理；研究计划外增加了8个试验试件，扩展构件规格、改变荷载作用特征，提升了试验成果的代表性，是计划外的收获。第三，基于试验数据的有限元分析尝试，很好地解释了某些试验现象，为试验方案调整提供了明确指导；大量的有限元分析数据，扩大了试验成果的适用范围，使数据的统计处理以及计算模式求解顺利实现。第四，从已经掌握的情况看，GJ钢受弯构件稳定性能要好于普通结构钢，但系统性的规律还不太清晰，有必要再做进一步研究讨论。第五，外部条件变化大大延迟了试验进程，研究总进度受到重大影响，课题组充分感受到试验研究的曲折艰苦和科研工作的不确定性特征；项目成果的表述（如项目相关论文）期待在此后的二、三年里陆续公开。