c)高性能钢材的有效应用—Q690-Q960项目负责人任志浩-PolyU

项目标题:

c)高性能钢材的有效应用— Q690-Q960

项目负责人: 任志浩博士

香港理工大学建筑及房地产学系

项目概况:

随着冶金技术和制造技术的发展，现在高强度钢（HSS，屈服强度> 460MPa）的应用在钢铁工业中由相当的商业效益。与普通钢（NSS）相比，高强度钢有经济适用和高强重比的优势，非常适用于建造高层建筑和大跨度结构。此外，材料消耗的减少和建设成本的降低也符合全球可持续发展的要求。随着高强度钢的日益普及，为了探索高强度钢在结构构件和连接中的应用，需要进行更多的实验和研究。

钢结构构件和连接的设计要求钢材具有足够的延性，当材料发生局部屈服时应力可以重新分布；尤其是足够的延性还可以避免材料在连接处的过早断裂，同时使应力在连接处重新分布。对于如较低的强屈比和韧性等高强度钢固有的材料性质，则需要进一步检测以确保高强度结构构件和连接具有合理的结构性能。由于现有的钢结构连接的设计准则主要是基于普通钢的研究结构，高强钢结构连接的性能和强度则需要进一步实验和理论研究。

本研究旨在更深入地了解高强螺栓连接的结构性能，并提出合理的设计方法将其有效地应用于实际工程。主要研究目标为：1）对高强连接螺栓的承载力和净截面强度进行实验和数值研究；评估现有螺栓承载力公式和净横截面强度公式对于高强度螺栓连接的适用性，并在必要时提出新的设计公式；2）对连接长度、螺栓间距、螺栓交错布置在高强螺栓连接的承载力中的产生影响进行实验和数值研究，并在必要时提出新的设计公式；3）对高强度钢板的抗剪强度进行实验和数值研究，评估现有抗剪承载力公式对其的适用性，并在必要时提出新的设计方法用于计算高强度钢板的剪切强度。

研究进展/成果:

本研究项目从2016年8月起开展，并招募了一位助理研究员进行项目的研究开发工作。项目目前进展顺利，助理研究员正在设计足尺试验，以检验高强钢螺栓节点的结构性能和力学强度。不同的实验参数，如节点长度，螺栓孔边与板边间距，螺栓错开效应以及连接件剪切都将在试验中被纳入研究范围。研究团队购买了高强度钢材板件S690和S960进行试验。初期的有限元分析表明，设想中的失效模式，能够通过试验的方法体现出来。

为了推动研究进程，本项目组将另外招募一名助理研究员，并于2017年5月开始履行其工作职务。