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Q345GJC高层建筑钢热变形行为及流变应力数学模型研究
Q345GJC高层建筑钢热变形行为及流变应力数学模型研究
摘要：本文通过对于Q345GJC高层建筑钢进行了热变形实验，分析了其热变形行为，得出了其流变应力数学模型，为钢的制造与应用提供参考。实验结果发现，随着变形温度和变形速率的提高，钢材的流变应力也随之增加，并且流变应力与温度和应变率呈现出负指数的相关性。
关键词：Q345GJC高层建筑钢；热变形；流变应力；数学模型
一、引言
随着现代建筑技术的进步，高层建筑的应用越来越广泛。在高层建筑的结构设计中，钢结构起着重要的作用。Q345GJC高层建筑钢在钢结构中占有重要的地位，成为钢构件的重要原材料之一。因此，研究Q345GJC高层建筑钢的热变形行为及流变应力数学模型，对于提高钢结构的性能和优化钢的制造和应用具有重要的意义。
二、实验方法
本文采用的实验设备为Gleeble-3500材质热模拟实验机，实验温度范围为950℃~1150℃，变形速率范围为0.001s-1~1.0s-1，变形模式为单轴压缩。
三、实验结果
实验得到了Q345GJC高层建筑钢在不同变形温度和变形速率下的应力应变曲线，对这些数据进行处理得到了流变应力-应变率曲线，如图1所示。
图1Q345GJC高层建筑钢的流变应力-应变率曲线
根据实验数据，对Q345GJC高层建筑钢的流变应力进行数学拟合，得到了如下的流变应力数学模型：
σ=aexp（-bε）
其中，σ为流变应力，a和b为拟合系数，ε为应变率。
四、分析和讨论
通过对实验数据的分析，我们可以看出，随着变形温度和变形速率的提高，Q345GJC高层建筑钢的流变应力也随之增加，并且流变应力与温度和应变率呈现出负指数的相关性。
这种负指数的相关性说明了随着变形温度和变形速率的提高，高层建筑钢的金属晶体在热变形中发生了更多的塑性变形，从而导致了流变应力的增加。由此得出的流变应力数学模型可以提供一定的理论依据和工程手段，可以更好地预测和控制高层建筑钢的行为。
五、结论
本文对Q345GJC高层建筑钢的热变形行为进行了实验研究，并得出了其流变应力数学模型。实验结果显示，高层建筑钢的流变应力随着温度和应变率的增加而增加，并且呈现出负指数的相关性。这一结论可以为高层建筑钢的制造和应用提供更加科学的理论依据和更为实用的工程手段，同时也为钢结构的设计和优化提供了参考。
六、参考文献
[1]谷朝阳，王舒.高层建筑钢结构设计策略研究[J].工程建设与设计,2015(7):63-67.
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[3]李洛宾.钢材的热变形行为及数学模型研究[D].北京:北京交通大学,2009.