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隨著鋼材生產(chǎn)工藝的提高以及鋼結構制作安裝水平的進步，高強度鋼材已經(jīng)在日本、歐洲、美國、澳大利亞、中國等世界上多個國家的建筑和橋梁結構中得到應用，并取得了很好的效果由于高強度鋼材鋼結構具有受力性能良好、結構可靠性高、降低工程成本、降低能耗以及利于環(huán)境保護等多方面的顯著優(yōu)勢，因此高強度鋼材鋼結構有十分廣闊的應用前景。
目前關于高強度鋼材軸心受壓構件局部穩(wěn)定受力性能的有限元分析研究還很少，仍處于初級階段。國外已有學者進行了少量試驗研究，其結果表明，對于高強度鋼材軸心受壓構件，截面殘余應力與鋼材屈服強度的比值比普通鋼材受壓構件小得多，從而能夠提高受壓構件的局部穩(wěn)定承載力。國內(nèi)僅對普通強度鋼材鋼構件進行研究，制定了相應的設計方法和規(guī)定，對高強度鋼材僅對殘余應力的分布進行總結。
角鋼構件是鋼結構中常用的一種結構桿件，我國傳統(tǒng)鋼結構中角鋼鋼材一般為和近年來，我國電力、通信及建筑行業(yè)的發(fā)展要求角鋼鋼材提高強度，增大結構承載力，減小總用鋼量，因此高強度熱軋等邊角鋼在鋼結構中的應用逐漸增多。
隨著有限元理論和計算機技術的發(fā)展，有限元分析已成為計算受壓構件受力性能的一種準確有效的方法，因此建立能夠準確模擬構件幾何初始缺陷和截面殘余應力，從而能夠準確分析計算高強度角鋼軸心受壓局部穩(wěn)定受力性能的有限元模型，對于高強度角鋼的研究具有重要意義。
本研究運用通用有限元軟件建立有限元模型，對個高強度熱軋等邊角鋼軸心受壓構件的局部穩(wěn)定受力性能進行有限元分析，并與相應的試驗結果進行對比分析，驗證了有限元模型的準確性。利用已驗證的有限元模型，對高強度熱軋等邊角鋼軸心受壓構件的局部穩(wěn)定受力性能進行有限元參數(shù)分析，并與美國規(guī)范和歐洲規(guī)范的設計方法進行對比。
本研究采用高強度熱軋等邊角鋼短柱軸心受壓試驗的結果來驗證有限元模型的正確性和可靠性。試驗包括4種截面XYZ(繞弱軸方向)。每種截面2個試件，共76個試件。每個試件均有編號，如表所示，其中4為角鋼截面的代號3后的數(shù)字為角鋼型號，編號最后的數(shù)字為同一種截面中2個試件的序號。
所有有限元模型均采用單元建模。該單元可以支持非線性屈曲分析同時支持初始應力的輸入單元有5個節(jié)點，每個節(jié)點有3個自由度：沿方向的位移和繞軸的轉動，能用于線形、大轉動和非線性變形的分析。
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