摘要

为研究钢管塔节段间焊接短钢管的轴压承载力,针对高频焊和埋弧焊两种焊接工艺分别各设计了6根钢管试件,通过4轴对中控制技术实现了轴压加载。分析了破坏形态、应变分布规律、承载力与焊接初始缺陷的反馈关系。根据两种焊接工艺初始缺陷的特征,分别建立了考虑焊接初始缺陷的有限元模型,高频焊考虑初弯曲和纵向残余应力的影响,埋弧焊工艺在两种缺陷的基础上还考虑了环向不圆度的影响,与实测数据和破坏形态的对比证明了有限元模型的准确性。最后,以长细比为主要变化参数进行拓展分析,扩大试验的深度和广度。研究表明:焊接缺陷对Q550短钢管的轴压破坏形态影响显著,焊接钢管的局部失效位置均在焊缝一侧,高频焊外凸,埋弧焊内陷;复变函数的共形映射理论可作为一种普适性方法为有限元建模提供便利,从而考虑多层多道埋弧焊钢管环向不圆度的影响。