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冷弯薄壁卷边槽钢开孔腹板屈曲后性能的试验研究
摘要：
本文对冷弯薄壁卷边槽钢开孔腹板屈曲后的性能进行了试验研究。通过对单侧开孔和双侧开孔槽钢进行压缩试验，研究了开孔位置、开孔尺寸和压缩载荷对槽钢屈曲性能的影响。试验结果表明，开孔位置和尺寸对槽钢屈曲性能有较大影响，而压缩载荷对槽钢的屈曲和失稳的影响较小。
关键词：
冷弯槽钢、开孔、屈曲性能、试验研究
引言：
冷弯槽钢作为一种常用的结构材料，在建筑、桥梁、机械等领域得到广泛应用。开孔是槽钢加工常用的方法之一，开孔后的槽钢可用于连接、通路、固定等作用。但开孔会削弱槽钢的截面强度，使其在承受外力时更容易发生变形和失稳，影响槽钢的使用效果和安全性能。因此，对冷弯槽钢开孔后的性能进行研究，对于合理选取开孔位置和尺寸，提高槽钢的使用效果和安全性能具有重要意义。
实验方法：
本实验选用规格为160×70×6的普通冷弯薄壁卷边槽钢，通过数控车床在槽钢腹板上分别开出单侧和双侧两种不同位置和尺寸的圆形孔，开孔位置与端距比取值为1.2，开孔直径分别为40mm和60mm，共制备了6个试件。采用压缩试验机对试件进行压缩试验，并记录试件的力学性能数据。
结果分析：
图1为单侧开孔试件屈曲时的应力-应变关系曲线。可见，当压缩载荷较小时，曲线呈近似直线的形态，试件变形较小，属于弹性阶段。当载荷增加到一定值时，试件开始进入屈曲失稳阶段，应力急剧下降，并在失稳后迅速降至零。在失稳之前，试件上方受压区域的毛坯初始裂纹发展为沿孔周方向的裂纹，然后形成一个菱形开裂面，试件出现局部皱曲，形成一定的屈曲形态。
（注：本文省略图表部分内容）
通过对试验数据的分析，得到以下结论：
1.单侧开孔试件的屈曲载荷低于未开孔试件的屈曲载荷。
2.单侧开孔试件在屈曲前期呈现出比未开孔试件更大的刚度，但屈曲后期表现出比未开孔试件更差的刚度。
3.双侧开孔试件的屈曲载荷较单侧开孔试件更低，开孔位置和尺寸对试件的屈曲载荷影响较大。
结论：
冷弯薄壁卷边槽钢开孔腹板屈曲后的性能是一个复杂的问题，开孔位置和尺寸、外载荷等因素都会对试件的屈曲性能产生影响。通过本实验对单侧开孔和双侧开孔试件的压缩试验，研究了开孔位置和尺寸以及压缩载荷对槽钢屈曲性能的影响，得到了比较明确的结论。
在实际工程应用中，应根据具体情况选取合适的开孔位置和尺寸，避免开孔过多和过大导致槽钢失稳或强度不足的情况发生。同时，应控制好外载荷的大小和分布情况，以确保槽钢在使用过程中的稳定性和安全性能。
参考文献：
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